MD5 أم SHA-256: أي تجزئة عليك استخدامها؟

صفحات التنزيل وأدوات النسخ الاحتياطي والتقارير الجنائية كلها تذكر قيم تجزئة، أحيانًا MD5 وأحيانًا SHA-256 وأحيانًا كلتيهما. تبدوان متشابهتين، سلاسل طويلة من الحروف والأرقام، لكنهما ليستا قابلتين للتبادل. قسنا سرعة سبع دوال تجزئة في المتصفح ونظرنا في ما تعنيه كلمة «مكسورة» فعلًا بالنسبة لـMD5، لنعرف متى تكون كل منها الخيار الصحيح.

ما التجزئة

دالة التجزئة تحوّل أي كمية من البيانات إلى بصمة قصيرة ثابتة الطول. البيانات نفسها تعطي دائمًا البصمة نفسها، وأصغر تغيير يعطي بصمة مختلفة كليًا. تغيير حرف كبير واحد يكفي:

MD5     Tooloat  dc73decfa67455e9850e5c5436f0f352
MD5     tooloat  3cf2985ef86fe54d497628b19ec2ffa3

SHA-256 Tooloat  593679c12c57025648598e66c6fdd88b1dcbf8b58543a3c150817e8dd48be2db
SHA-256 tooloat  31f0fbc2bb921f2f1083df2e23a4dd3bdc2a626ae71b6b8cd90849a5efc831ef

هذا ما يجعل قيم التجزئة مفيدة لفحص الملفات. إن طابقت قيمة SHA-256 لملفك المنزّل القيمة التي ينشرها الناشر، فالملف هو ما نشره، حتى آخر بت.

ما الذي تعنيه «مكسورة» بالنسبة لـMD5

التجزئة الآمنة يجب أن تجعل من المستحيل عمليًا إيجاد مدخلين مختلفين بالبصمة نفسها، أي تصادم. بالنسبة لـMD5 توقف ذلك عن الصحة عام 2004 حين نشر باحثون أول التصادمات. ومنذ ذلك الحين لم تفعل الهجمات إلا التحسن:

• 2008: استخدم باحثون تصادمات MD5 لإنشاء جهة إصدار شهادات مزيفة كانت المتصفحات ستثق بها.
• 2012: استخدم برنامج التجسس الخبيث Flame تصادمًا في MD5 لتزوير شهادة توقيع شيفرة من Microsoft، فبدا كتحديث لـWindows.
• اليوم: أدوات مجانية تولّد زوجًا من الملفات المختلفة بقيمة MD5 نفسها في ثوانٍ على حاسوب محمول عادي.

تبعتها SHA-1. في 2017 نشر فريق من Google وCWI Amsterdam ملفي PDF مختلفين بقيمة SHA-1 نفسها، وبحلول 2020 صار الهجوم عمليًا ضد صيغ حقيقية. أما SHA-256، من عائلة SHA-2، فلا يُعرف لها تصادم، ولا لـSHA-512 أو BLAKE3.

للهجوم حد مهم. التصادم يعني أن أحدهم صنع ملفين يتطابقان مع بعضهما. لا يسمح لأحد بصنع ملف جديد يطابق قيمة MD5 لديك أصلًا، وهي مسألة أصعب بكثير لم يحلها أحد بالنسبة لـMD5. هذا التمييز يحدد متى تبقى MD5 مقبولة.

السرعة

كانت MD5 أسرع بـ1.8 مرة من SHA-256 هنا. وبلغة الحياة اليومية، يستغرق فيديو بحجم 4 غيغابايت نحو 22 ثانية مع MD5 ونحو 40 مع SHA-256. يتقلص الفرق على المعالجات الأحدث، ولكثير منها تعليمات مدمجة لـSHA-256. وSHA-256 المدمجة في المتصفح، بشيفرة أصلية لا WebAssembly، بلغت 228 ميغابايت/ث على الجهاز القديم نفسه. ومع الملفات الكبيرة يكون القرص هو الحد غالبًا على أي حال.

كون SHA-512 أسرع من SHA-256 ليس خطأ: فهي تعمل على أرقام 64 بت تناسب المعالجات الحديثة، وتعالج بيانات أكثر في كل خطوة. وBLAKE3 الأحدث بين المجموعة ومصممة لتكون أسرع بعد مع عدة أنوية وتعليمات عريضة، وهذا ما لا يستخدمه اختبارنا ذو الخيط الواحد.

متى تكون MD5 مقبولة ومتى لا

القاعدة العامة: إن كان أحدهم قد يعدّ ملفًا عمدًا لخداع الفحص، فاستخدم SHA-256. وإن كان الخطر الوحيد عرضيًا، ككابل أو قرص أو شبكة تقلب بتًا، فما زالت MD5 تكتشفه، وكذلك CRC-32 الأبسط بكثير.

كيف تفحص تجزئة ملف

1. افتح مولّد التجزئة وأفلت الملف. يُقرأ بقطع صغيرة في متصفحك، فتعمل حتى الملفات الكبيرة ولا يُرفع شيء.
2. اختر الخوارزميات التي تحتاجها. كلها تُحسب في مرور واحد، فإضافة المزيد تكلّف القليل.
3. الصق المجموع الاختباري من صفحة التنزيل في التحقق مقابل مجموع اختباري، أو المحتوى الكامل لملف SHA256SUMS. تعرف الأداة الخوارزمية من التطابق وتخبرك إن كان يطابق.

إن لم يطابق المجموع الاختباري، فلا تفتح الملف. نزّله مجددًا، وإن بقي مختلفًا فالملف ليس ما أصدره الناشر.