인터넷에서 암호화, 비밀번호 저장, 블록체인 기술을 이야기할 때 빠지지 않는 용어가 있습니다. 바로 해시 함수(Hash Function)입니다.
이번 글에서는 암호학이나 개발 지식이 없어도 이해할 수 있도록, 해시 함수의 개념, 원리, 주요 알고리즘을 쉽게 설명해드리겠습니다.
1. 해시 함수란 무엇인가요?
해시 함수는 어떤 데이터를 입력하면 고정된 길이의 무작위처럼 보이는 고유한 값(해시값)을 출력하는 함수입니다. 이 값은 원래 데이터를 유추할 수 없으며, 변경 여부 확인에 매우 유용합니다.
예를 들어, 다음과 같이 문자열이 변환됩니다:
입력: hello123
SHA-256 해시값:
2cf24dba5fb0a030e8... (총 64자리의 16진수)2. 해시 함수의 특징
- 고정된 출력: 입력 길이에 관계없이 항상 동일한 길이의 출력
- 비가역성(단방향): 해시값만 보고 원래 데이터를 역산할 수 없음
- 충돌 회피: 서로 다른 두 입력이 같은 해시값을 가질 확률이 매우 낮음
- 빠른 계산: 빠르게 처리할 수 있어 시스템 부하 적음
3. 해시 함수는 어디에 사용되나요?
✔️ 1) 비밀번호 저장
웹사이트에 비밀번호를 입력하면, 실제 비밀번호는 저장하지 않고 해시값만 저장합니다. 사용자가 다시 로그인하면 입력값을 해싱하여 기존 해시값과 비교합니다.
✔️ 2) 파일 무결성 검사
파일이 변조되었는지 확인할 때도 해시를 사용합니다. 다운로드 페이지에 제공된 해시값과, 받은 파일의 해시값이 같다면 정상적인 파일입니다.
✔️ 3) 디지털 서명
전자문서에 대한 인증 및 위조 방지 수단으로 사용됩니다.
✔️ 4) 블록체인
비트코인 등 가상화폐는 블록마다 해시를 연결해 위·변조를 막는 구조입니다.
4. 주요 해시 알고리즘 비교
| 알고리즘 | 출력 길이 | 보안성 | 비고 |
|---|---|---|---|
| MD5 | 128비트 | 낮음 | 속도 빠르지만 충돌 문제 |
| SHA-1 | 160비트 | 낮음 | 구형 보안 시스템에 사용되던 방식 |
| SHA-256 | 256비트 | 높음 | 현재 가장 많이 사용되는 안전한 해시 |
| SHA-3 | 224~512비트 | 매우 높음 | 차세대 해시 알고리즘 |
5. 해시와 암호화는 다르다?
많은 분들이 해시 = 암호화라고 생각하지만, 둘은 다릅니다.
- 해시: 단방향. 되돌릴 수 없음. 데이터의 동일성 확인용
- 암호화: 양방향. 복호화 가능. 정보 보호 목적
즉, 해시는 인증용, 암호화는 기밀성 확보용이라고 이해하면 됩니다.
6. 간단한 예시로 이해하기
📦 ‘택배 상자’에 비유하자면, 해시는 마치 상자에 도장 찍는 것입니다. 상자 안의 내용은 볼 수 없지만, 도장이 다르면 누군가 열어봤다는 것을 알 수 있죠.
결론
해시 함수는 정보 보안의 기초 중의 기초입니다. 단방향성과 고유성 덕분에 사용자 인증, 데이터 무결성, 블록체인 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다.
2025년 현재, SHA-256 기반 해시 알고리즘이 여전히 가장 널리 사용되고 있으며, 보안에 관심 있는 누구나 그 개념을 이해하고 있어야 합니다.
#해시함수 #SHA256 #암호화기초 #비밀번호보안 #블록체인기술