Usages des fonctions de hachage

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Les fonctions de hachage sont une brique transversale de la cryptographie. Cette page recense leurs principaux usages, qui s'appuient sur les propriétés vues en fondamentaux.

Intégrité et empreintes

• Vérification d'intégrité : comparer le condensé d'un fichier téléchargé à une valeur de référence détecte toute altération (accidentelle ou malveillante si la référence est authentique).
• Empreintes (fingerprints) : identifier un certificat ou une clé par son condensé (épinglage, comparaison). Rappel : une empreinte identifie, elle ne prouve pas l'origine (Signatures numériques et fonctions de hachage).

Authentification de message

HMAC combine une fonction de hachage et une clé pour prouver intégrité et authenticité. Base de nombreux protocoles (API signées, TLS, jetons).

Dérivation de clés

HKDF (basé sur HMAC) structure et étend un secret partagé en clés de session. SHAKE sert aussi à dériver du matériel de longueur arbitraire.

Signatures numériques

On signe le condensé d'un message, pas le message entier (signature). La fonction de hachage garantit que toute modification du message invalide la signature. La solidité de la signature dépend de celle du hachage (d'où l'abandon de MD5/SHA-1 pour les certificats).

Structures de données vérifiables

• Arbres de Merkle : hacher par paires en remontant un arbre permet de vérifier efficacement de grands ensembles (systèmes de versions, journaux, stockage distribué).
• Adressage par contenu : identifier un objet par le condensé de son contenu (déduplication, caches, dépôts).
• Chaînes de blocs : chaînage par condensés et preuve de travail.

Engagements et tirage

• Engagement (commitment) : publier H(valeur ‖ aléa) pour s'engager sur une valeur sans la révéler, puis l'ouvrir plus tard.
• Génération déterministe et reproductible de pseudo-aléa à des fins de protocole.

Récapitulatif

Usage	Primitive typique
Intégrité / empreinte	SHA-256, SHA-3, BLAKE2/3
MAC	HMAC-SHA-256, KMAC, BLAKE2 avec clé
Dérivation de clés	HKDF, SHAKE
Signatures	SHA-256/384 + algo de signature
Structures vérifiables	Arbres de Merkle (SHA-256, BLAKE3)
Mots de passe	Pas une fonction rapide → KDF dédiée

Points clés à retenir

• Intégrité, empreintes, HMAC, KDF, signatures, arbres de Merkle, engagements : le hachage est partout.
• On signe un condensé ; une empreinte identifie sans authentifier.
• Le hachage de mots de passe est un cas à part → page dédiée.

Voir aussi

• Hachage de mots de passe
• Codes d'authentification de message (MAC et HMAC)
• Dérivation de clés (KDF)
• Signatures numériques et fonctions de hachage