主要なハッシュアルゴリズム6選！MD5・RSA・SHAなどの特徴と用途を徹底解説

ハッシュアルゴリズムとは

ハッシュアルゴリズムとは、特定の型を持つ任意の長さの入力データを、固定長の出力ビット列へと変換する数学的アルゴリズムです。どんな入力でも受け付け、ハッシュテーブルを利用して一定の形式を持つメッセージへと変換する仕組みを持っています。

ここでは、広く利用されている代表的なハッシュアルゴリズムを6つ紹介します。

MD5（Message Digest Algorithm 5）

MD5は「メッセージダイジェストアルゴリズム」の略称で、メッセージの認証、コンテンツの検証、デジタル署名などに用いられる暗号プロトコルです。ハッシュ関数に基づいており、送信側が送ったファイルと受信側が受け取ったファイルが一致しているかどうかを検証することができます。

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）

RSAは、開発者3人の名前であるRivest、Shamir、Adlemanの頭文字を取ったもので、公開鍵暗号方式の開発者として知られています。安全な情報伝送を実現するための公開鍵暗号システムであり、特にインターネット上で機密情報をやり取りする際の標準的な暗号化手法として広く採用されています。

RSA暗号では、公開鍵と秘密鍵のどちらを使ってもメッセージを暗号化でき、復号には暗号化に使用した鍵と対になるもう一方の鍵が用いられます。この特性こそが、RSAが最も広く利用される非対称暗号アルゴリズムとなった理由の一つです。デジタル通信やデータ保存における機密性、完全性、真正性、そして否認防止性を確保する手段として機能しています。

SHA（Secure Hash Algorithm：安全ハッシュアルゴリズム）

SHAは、数多くの暗号通貨で採用されている暗号学的ハッシュ関数のファミリーです。この一連のハッシュ関数は、米国国立標準技術研究所（NIST）によって策定されました。

SHAファミリーの各アルゴリズムは、直前のバージョンを土台として発展してきましたが、2000年以降は新しいSHAアルゴリズムは登場していません。ちなみに、SHA-384はNSA（米国国家安全保障局）の「トップシークレット」レベルのデータ保護にも使用されています。

Scrypt（スクライプト）

Scryptは、設計段階で意図的に計算負荷を高くしたハッシュ関数で、計算にある程度時間がかかる仕組みになっています。アルゴリズムの時間計算量の大きさと、大量のメモリを必要とする特性により、高い安全性を誇ります。有名な例としては、暗号通貨Litecoin（ライトコイン）がブロックチェーンの保護にScryptを採用していることが挙げられます。

Ethash（イーサッシュ）

Ethashは、Ethereumネットワークによって開発・実装されたプルーフ・オブ・ワーク（PoW）型のマイニングアルゴリズムです。このハッシュアルゴリズムは、ASIC耐性、ライトクライアントによる検証可能性、ブロックチェーン全体のストレージ管理といった、暗号通貨コミュニティにおける3つの主要な課題に対応できるよう設計されました。考案者としては、Vitalik Buterin氏が知られています。

LANMAN

LANMANは、MicrosoftのLAN Managerで使用されていたハッシュアルゴリズムの名称です。かつてのレガシーWindowsシステムでは、パスワードの保存にLANMANが利用されていました。LANMANのハッシュは、DES方式を用いて生成されています。

しかし、LANMANによるDES実装には深刻な問題がありました。それは暗号強度が十分ではないという点です。このためハッシュはブルートフォース攻撃に対して脆弱であり、悪意ある攻撃者がLANMANのパスワードをわずか数時間で解読できてしまうという重大な欠陥を抱えていました。