SHA256 Nedir?

SHA-256 veya tam adıyla Security Hash Algorithm 256, herhangi bir uzunluktaki metni veya dosyayı 256 bitlik (32 bayt) sabit boyutlu bir dizeye dönüştürmek için kullanılan bir hash üretme algoritmasıdır. Üretilen bu hash'i dijital bir parmak izine benzetebiliriz.

SHA-256 gibi hash oluşturma algoritmaları webde kullanılan kısa parolalardan 100.000 kelimelik e-kitaplara kadar çeşitli veriyi bir dizi karmaşık matematik fonksiyonundan geçirerek 64 karakterli hash adı verilen sabit uzunluklu kod üretebilir.

SHA-256 algoritması ile üretilen kod 64 alfanümerik karakter olarak görüntülenen 32 bayt olan 256 bit olacaktır. Tüm çıktılar tamamen rastgele görünür ve onu oluşturan girdi hakkında hiçbir bilgi sunmaz. Çıktı bilgisinden girdiyi tersine mühendislik yoluyla elde etmenin bir yolu yoktur.

SHA-256, geçmişte yaygın kullanılan SHA-1'in halefidir. SHA-256'nın geliştirilme ihtiyacı SHA-1'in algoritmasında keşfedilen güvenlik açıkları nedeniyle yüzde yüz güvenli olmadığı anlaşılmasıdır. Bilgisayarlarımız hızlandıkça hesaplama gücü de arttı ve algoritmanın zayıflıklarını istismar etmesi daha kolay hale geldi.

Dikkat: Hash işlemi ile şifreleme işlemi aynı şeyler değildir. Arasındaki temel fark, hash işleminin tek yönlü olmasıdır; veriler bir kez karıştırıldıktan sonra, Brute Force gibi saldırılar olmadığı sürece ortaya çıkan hash ile orjinaline çözülemez.

SHA 1, SHA 256, SHA 512 gibi türevleri bulunur. Adındaki '256', hash değerin 256 bit uzunluğunda olduğu anlamına gelir. Bu algoritmaların en önemlilerinden ve en yaygın kullanılanlarından biri SHA-256'dır. Bitcoin dahil pek çok blok zincirde, dijital imzalar, SSL sertifikaları, parolaları saklama gibi pek çok alanda kullanmaktadır.

SHA Türleri Nelerdir? ve Neden bu kadar çok var?

SHA formlarını araştırmaya başlarsanız çok sayıda SHA-XXX şeklinde çeşitten bahsedilir. Ancak sadece iki tür vardır; SHA-SHA-1 türü ve daha gelişmişi SHA-2'dir. Burada kafa karıştırıcı olan nokta, bu algoritmalar SHA-1, SHA-2, SHA-256, SHA-512, SHA-224 ve SHA-384 gibi çeşitli isimlerle karşımıza çıkmasıdır. Her biri farklı algısı oluşturur.

SHA-256 ve üstü sayılar, yalnızca SHA-2 algoritmasının bit uzunlukları hakkında bilgi verir.

SHA 256 güvenli mi?

SHA-2, SHA-1 gibi kırılabilir mi, diye merak edebilirsiniz. Cevap evetdir ancak SHA-2 algolaritması SHA1'den daha uzun olduğundan Brute Force (kaba kuvvet) saldırılarıyla daha zor kırılabilir.

SHA algoritmalarında çakışma direnci nedir? Çakışma direnci, aynı hash değerini üreten iki farklı girdiyi bulmanın zorluğu anlamına gelir. Yani biz iki farklı veriyi algoritmadan geçirdiğimizde aynı hash'i hiçbir şekilde üretmemesini isteriz çünkü veri bütünlüğü açısından bu çok önemlidir. Gerçekleşmesi çok zordur, bunları yakalamak kolay olsaydı verileri sahte yapmak mümkün olabilirdi.

Çakışma konusunda SHA2 algoritmalarının (SHA256,SHA512 vb.) SHA1 ve MD5 gibi öncekilerine nazaran daha başarılı olduğu kabul edilmiştir.

İlk SHA algoritması 160 bitlik hash çıktısı üretebilen SHA-1 olarak kabul edilir ve MD5'in geliştirilmiş versiyonu gibidir. Bu metodun kusuru 160 bit ile kombinasyonların sınırlı kalması ve iki farklı veri için ne yazık ki aynı Hash değerini üretmesidir. Bu durum çakışma olarak ifade edilir.

SHA-1 çakışmaya meyilli olduğundan saldırganların eşleşen iki hash bulup orijinal veriyi yeniden oluşturma ihtimali vardır. Bu gibi sebepler yüzünden SHA1'in artık kritik yerlerde kullanılması önerilmemektedir.

2016'dan beri, SHA-1'den çok daha güvenli olan SHA-2, tüm dijital imzalarda ve sertifikalarda gereklidir.

SHA-256 nerede kullanılır?

Parolalarını saklamada özellikle web sitelerinde geliştiriciler kullanıcıların gerçek parolalarını saklamak yerine bu parolayı SHA256 algoritmasından geçirerek hash çıktısını saklarlar.
Olası veri kayıplarında bu hayati bir rol oynar çünkü tersine mühendislikle geri çözülemeyeceğinden gerçek parolanızı ele geçiremezler. SHA-256'nın en popüler kullanımlarından biri bu parola saklama işlemidir.

Blockchain teknolojilerinde blok zincirde depolanan verilerin değiştirilemezliğini (ayrıca bütünlüğünü) güvence altına almak için SHA-256 tercih edilir. Bir zincirdeki her blok benzersiz bir dijital "parmak izi" içerdiğinden hash değerlerini değiştirmeden bloğun içeriğini değiştirmek imkansızdır. Daha açık bir ifadeyle blokları hash ile birbirine bağlar ve herkesin doğrulayabileceği şeffaf ve oynama yapamayacağı dayanıklı bir "defter" oluşturur.

Bitcoin ağı 2009'da başlatıldığında SHA-256 muhtemelen dönemin en güvenli hash algoritmasıydı. SHA-256'yı kimin icat ettiğini bilsek de Bitcoin'i kimin icat ettiğini bilmiyoruz :)

Eylül 2024 tarihi piyasa değerlerine göre 1,3 trilyon dolarından fazla dijital para birimininin altyapısı SHA 256 ile çalışmaktadır.

hassas bilgileri güvence altına alma konusunda ABD federal hükümeti SHA-256 kullanımını zorunlu kılmıştır. Hükümet kurumları tasniflendirilmiş belgeleri koruma, iletişim kanallarını güvence altına alma ve hükümet sistemlerine erişen kullanıcıları doğrulama için SHA-256 kullanır.

Dosya bütünlüğü korumada kullanılır; selefi SHA1 gibi sıklıkla bu amaçla kullanılmaktadır. Herhangi bir dosyada uygulamak mümkündür. Örneğin; kelime işlemci ile hazırladığınız bir sözleşmeyi ortak kullanılan bir şirket ağı gibi bir yere kaydetmeden önce hash değerini elde edip saklayın. Bir ay sonra o belgeye ihtiyacınız olduğunda indirip tekrar bir hash verisini alarak, elinizdeki mevcut ile karşılaştırın. Aynı ise belgede değişiklik yapılmadığından emin olabilirsiniz.

Mesaj bütünlüğü, dosya bütünlüğünü korumadaki benzer mantıkla çalışır. Dosya yerine mesajı imzalayıp karşı tarafa gönderdiniz şeklinde düşünebilirsiniz.

Dijital imzalar alanında da SHA-256 önceki versiyonuna göre tercih edilmektedir ve benzer mantıkla çalışır.

E-posta istemcileri için DKIM mesaj imzalama standardında kullanılır.

SSL/TLS sertifikalarında artık SHA1'in kullanılmadığını (kullanılsa bile Mozilla, Microsoft, Apple gibi geliştiricilerin tarayıcıları tarafından geçersiz algılanır) SHA-256 ve daha fazla bit değerine sahip SHA-XXX gibi alogritmarı tanıdığını unutmayın. Çoğunlukla SHA2 algo kullanılır.

Girdinin tek bir kelime, tam bir cümle, bir kitaptan bir sayfa veya tüm bir kitap olması önemli değildir, SHA256 çıktısı her zaman 64 alfanümerik uzunlukta ve 32 bayt olan 256 bit olacaktır.

HASH işlemi için gelecek beklentileri

SHA-2 artık hash algoritmaları için endüstri standardı haline gelmiştir. Yine de SHA-3, SHA-1 ve SHA-2'yi de geliştiren NIST (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü), 2015 yılında SHA-3'ü üretmiştir. Tüm SHA-2 ailesi 6829355 numaralı ABD patenti altında patentlidir.

Neden daha fazla karşımıza çıkmıyor diye sorabilirsiniz.
Yukarıda da belirttiğimiz gibi tarayıcılar tarafından SHA-2 algoritmasının SSL/TLS sertifikalarında zorunlu hale gelmesi 2017'yi bulmuştur. SHA-3'ün duyurulduğu yıllarda SHA-1'den SHA-2'ye geçiş dönemindeydi ve SHA-2'yi değiştirmek için de bir güvenlik problemi bulunmuyordu. Ek olarak SHA 3 hash sistemi 1. ve 2. sürümünden yazılımsal olarak daha yavaş buna karşın donanım tarafında önemli ölçüde daha hızlıdır.

SHA algoritmaları ve kuantum bilgisayarları

Kuantum bilgisayarlar, normal bilgisayarlardan çok daha hızlı çözümleme yaparak birçok mevcut kriptografik sistemi kırma potansiyeline sahiptir. Şu an itibariyle, SHA-256 kuantum saldırılarına karşı güvenli kalmaya devam ettiği düşününülüyor. Ancak araştırmacılar, kuantum bilişimindeki gelecekteki gelişmelere hazırlanmak için kuantum dirençli algoritmalar geliştiriyorlar.

SHA-256 güvenli mi?

Birçok kişi SHA-256'nın günümüzün en güvenli şifreleme algoritmalarından biri olduğunu düşünüyor. Bunun nedeni, şifrelenen verinin orijinal içeriğe geri döndürülmesini önlemede çok başarılı olmasıdır. İyi çözdüğü bir diğer sorun da hash çakışmalarına önceki algoritmalardan daha az karşılaşılmasıdır. Bu, iki ayrı girdinin aynı çıktıyı üretemeyeceği anlamına gelir.
Son olarak, güvenli hash algoritmalarında değerlerin yeterince farklı olduğu olması da önemlidir. Sebebi ise iki hash çıktısının benzer orjinal verilerden geldiğini tahmin etmemesi gerektiğindendir. SHA-256 her üç görev için de başarılıdır.

SHA-256'nın avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Kendinden öncekilerden daha güçlüdür. Tek yönlü olma konusunda başarılıdır yani hash çıktısından orjinal veriye ulaşılamaması gerekir. SHA 256, 512 gibi farklı uzunluklarda türleri vardır.

Dezavantajlarına gelince, SHA-256 önceki sürümlerine oranla daha yavaş ve daha fazla kaynak ihtiyacı duyar. Bazı araştırmacılar ayrıca gelecekte gelişen birgisayar teknolojisiyle beraber SHA-256'nın kaba kuvvet saldırılarına karşı savunmasız olabileceğini iddia etmektedir.