53
κρυπτογραϕικών αλγορίθµων έχει αυξηθεί σηµαντικά τα τελευταία χρόνια, λόγω της
ικανότητάς τους να διασϕαλίζουν υψηλά επίπεδα ασϕάλειας για διάϕορες µορϕές
ψηϕιακών δεδοµένων, όπως ϕωτογραϕίες, κείµενο, βίντεο και ήχο [121, 122].
Ένας
θεµελιώδης
τοµέας
της
κρυπτογραϕίας
είναι
ο
κατακερµατισµός.
Ο
κατακερµατισµός
αναϕέρεται
στη
διαδικασία
υπολογισµού
µιας
συµβολοσειράς
(τιµής
κατακερµατισµού)
σταθερού
µήκους,
µέσω
µιας
καθορισµένης
κατακερµατιστικής
συνάρτησης
(hash
function),
ανεξαρτήτως
του
µεγέθους
της
εισόδου.
Η
συµβολοσειρά
εξόδου
διατηρεί
πάντα
το
ίδιο
µήκος
για
έναν
συγκεκριµένο
αλγόριθµο
κατακερµατισµού,
ανεξάρτητα
από
το
µήκος
ή
το
περιεχόµενο
της
εισόδου.
Ιδανικά,
κάθε
τιµή
κατακερµατισµού
αντιστοιχεί
µοναδικά σε µια συγκεκριµένη είσοδο, ενώ ακόµη και µία ελάχιστη µεταβολή στην
είσοδο (π.χ. η αλλαγή ενός byte) προκαλεί σηµαντική µεταβολή της εξόδου. Αυτές
οι ιδιότητες καθιστούν τον κατακερµατισµό κεντρικό στοιχείο στις υποδοµές ΤΠΕ,
ενώ
οι
σχετικοί
αλγόριθµοι
αποτελούν
αναπόσπαστο
µέρος
της
ψηϕιακής
µας
Ο
κατακερµατισµός
αποτελεί
αναπόσπαστο
στοιχείο
κάθε
συστήµατος
ελέγχου
ταυτότητας, από τα τοπικά λειτουργικά συστήµατα µέχρι προηγµένες υπηρεσίες,
όπως
το
cloud
banking
ή
οι
πλατϕόρµες
web.
Επιπλέον,
διαδραµατίζει
κρίσιµο ρόλο στην επαλήθευση της ακεραιότητας των δεδοµένων, είτε πρόκειται
για τοπικά συστήµατα αρχείων, όπως το Zettabyte File System (ZFS) [125], το οποίο
αποθηκεύει έναν κατακερµατισµό για κάθε µπλοκ δεδοµένων, είτε για λειτουργικά
συστήµατα που διατηρούν κατακερµατισµούς για κάθε κρίσιµο αρχείο.
∆ηµοϕιλή
λειτουργικά
συστήµατα
και
συστήµατα
αρχείων,
όπως
τα
Windows,
Linux
και
FreeBSD, διατηρούν βάσεις δεδοµένων µε κατακερµατισµούς για θεµελιώδη στοιχεία
του
συστήµατος,
ενώ
τα
συστήµατα
ανίχνευσης
εισβολής
(IDS)
υπολογίζουν
και
συγκρίνουν
κατακερµατισµούς
αρχείων
µε
πρότυπα
για
την
ανίχνευση
τροποποιήσεων
ή
κακόβουλων
επεµβάσεων.
Επιπρόσθετα,
ο
κατακερµατισµός
χρησιµοποιείται
ευρέως
και
στη
µετάδοση
δεδοµένων,
διασϕαλίζοντας
την
ακεραιότητα σε επίπεδο πρωτοκόλλων, από το IP µέχρι την ασϕαλή περιήγηση στο
διαδίκτυο µε χρήση των πρωτοκόλλων HT TPS/TLS.
Ο
κατακερµατισµός
χρησιµοποιείται
επίσης
ευρέως
για
την
ευρετηρίαση
σε
βάσεις
δεδοµένων,
διευκολύνοντας
την
ταχύτερη
εκτέλεση
ερωτηµάτων,
µια
ιδιότητα
που
καθίσταται
ολοένα
και
πιο
απαραίτητη
στη
σύγχρονη
εποχή,
λόγω των τεράστιων ποσοτήτων δεδοµένων που παράγονται και επεξεργάζονται
καθηµερινά.
Αξίζει
να
σηµειωθεί
ότι
όλοι
οι
χρήστες
έρχονται
σε
επαϕή
µε