Что такое хеширование и как его повторить

Каждый файл имеет определенные идентифицирующие свойства: имя, расширение, размер и др. Но ни одно из этих свойств не является уникальным и не позволяет однозначно идентифицировать каждый файл. Например, может существовать несколько однотипных файлов одинакового размера и с одинаковыми именами, отличающихся при этом по содержанию.

Перехеширование торрента в программе BitTorrent

Проблему уникальной идентификации решает так называемая хеш-сумма файла (в разговорной речи — просто хеш).

Что такое хеш файла

Хеш файла (хеш-сумма файла) — это уникальный идентификатор файла, который при помощи специального программного обеспечения высчитывается компьютером путем определенных математических преобразований информации, содержащейся в нем. Файлы с одинаковыми хешами всегда являются точными копиями друг друга, даже если у них разные имена и (или) расширения. Изменение содержания файла автоматически влечет за собой изменение его хеша. Существует несколько общепринятых алгоритмов (стандартов) расчета хеша. Наиболее часто используются алгоритмы: • SHA-1; • MD5; • CRC. Хеши, рассчитанные по разным алгоритмам, будут отличаться. Например, так выглядят разные хеши одного и того же файла: • CRC: 02888A09 • MD5: 00EF4D6ADBC7ED3A1368122DDE85B2DB • SHA-1: F777CE63EDC87B77BF3B2C0945DFEB9AA63E9B4C

Практическая ценность хеш-суммы файлов

Хеш часто используется для проверки подлинности или целостности важных файлов. Например: • большинство разработчиков программного обеспечения рядом со ссылками на загрузку программ размещают на своих сайтах хеши этих файлов. После загрузки программы пользователь может сравнить хеш полученного файла с размещенным на сайте и таким образом проверить, не "потерялась" ли часть информации во время загрузки; • хеши файлов, размещенные на официальном сайте их разработчиков, позволяют убедиться в подлинности таких файлов в случае их загрузки из альтернативных источников; • хеш положен в основу работы большинства программ, предназначенных для поиска на компьютере файлов — дубликатов; • проверка хешей важных системных файлов дает возможность системным администраторам выявлять и устранять изменения, внесенные в компьютер злоумышленниками или вредоносными программами. Хеш файла имеет много вариантов применения. Выше указана лишь маленькая их часть.

Как узнать хеш файла

Для расчета хеша используют специальные программы. Одной из самых популярных среди них является бесплатная программа Hash Tab. Она добавляет соответствующие функции в меню свойств файлов. • HashTab:

⇒ Подробнее о программе | скачать >>>

Порядок использования:

• установить программу Hash Tab; • щелкнуть правой кнопкой мышки по файлу и в появившемся контекстном меню выбрать пункт «Свойства»; • в открывшемся окне перейти на вкладку «Хеш-суммы файлов» и подождать, пока компьютер рассчитает и отобразит хеши файла.

На этой же вкладке есть ссылка с названием "Настройки", нажав на которую можно выбрать алгоритмы, по которым программа Hash Tab будет рассчитывать хеши.

При добавлении в хеш-таблицу большого количества элементов могут возникнуть ухудшения в ее работе. Обработка любого вызова будет занимать больше времени из-за увеличения размеров цепочек при хешировании на списках или кластеризации при хешировании с открытой адресацией, также, при хешировании с открытой адресацией может произойти переполнение таблицы. Для избежания таких ситуаций используется выбор новой хеш-функции и (или) хеш-таблица большего размера. Этот процесс называется перехеширование (rehashing).

Перехеширование при разных типах хеширования

При хешировании цепочками

При использовании хеширования цепочками , элементы с одинаковым результатом хеш-функции помещают в список. Так как операции \mathrm{add(x)}, \mathrm{contains(x)} и \mathrm{remove(x)} работают за O(l), где l — длина списка, то с некоторого момента выгодно увеличить размер хеш-таблицы, чтобы поддерживать амортизационную стоимость операции O(1).

Чудеса хеширования

Рассмотрим следующий алгоритм перехеширования: когда в хеш-таблицу добавлено \frac{4n}{3} элементов, где n — размер хеш-таблицы, создадим новую хеш-таблицу размера 2n, и последовательно переместим в нее все элементы первой таблицы. При этом, сменим хеш-функцию так, чтобы она выдавала значения .

Найдем амортизационную стоимость добавления, после которого было сделано перехеширование, используя метод предоплаты. С момента последнего перехеширования было произведено не менее \frac{2n}{3} операций \mathrm{add(x)}, так как изначально в массиве находится \frac{2n}{3} элементов (или 0 в начале работы), а перехеширование происходит при наличии \frac{4n}{3} элементов.

Для проведения перехеширования необходимо произвести \frac{4n}{3} операций \mathrm{add}(x), средняя стоимость которых составляет O(1) , потратить \frac{4n}{3} операций на проход хеш-таблицы, и \frac{4n}{3} операций на удаление предыдущей таблицы. В итоге, если мы увеличим стоимость каждой операции \mathrm{add}(x) на 6, то есть на O(1), операция перехеширования будет полностью предоплачена. Значит, амортизационная стоимость перехеширования при открытом типе хеш-таблицы равна O(1).

При хешировании с открытой адресацией

При использовании хеширования цепочками , операции \mathrm{add}(x), \mathrm{contains}(x) и \mathrm{remove(x)} в худшем случае работают за O(k), где k — количество уже добавленных в таблицу элементов, поэтому перехеширование надо проводить при неполном заполнении хеш-таблицы.

Будем проводить перехеширование при заполнении таблицы на \frac{n}{2}, увеличивая размер таблицы в 2 раза. Аналогично случаю с открытым хешированием, для перехеширования необходимо будет потратить O(n) операций на обход таблицы, O(n)\cdot A элементарных операций на добавление элементов, где A — стоимость операции \mathrm{add(x)}, и O(n) операций на удаление таблицы. Так как A \geqslant 1, и между последовательными перехешированиями производится O(n) добавлений, то можно предоплатить перехеширование, увеличив стоимость операции \mathrm{add(x)} на O(1), и не изменив стоимость остальных операций.

См. также

Источники информации

  • Кормен, Томас Х., Лейзерсон, Чарльз И., Ривест, Рональд Л., Штайн Клиффорд «Алгоритмы: построение и анализ», 2-е издание. Пер. с англ. — М.:Издательский дом "Вильямс", 2010. — 1296 с.: ил. — Парал. тит. англ. — ISBN 978-5-8459-0857-5 (рус.)
  • Дональд Кнут. «Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск» — «Вильямс», 2007 г.— ISBN 0-201-89685-0

Каждый файл имеет определенные идентифицирующие свойства: имя, расширение, размер и др. Но ни одно из этих свойств не является уникальным и не позволяет однозначно идентифицировать каждый файл. Например, может существовать несколько однотипных файлов одинакового размера и с одинаковыми именами, отличающихся при этом по содержанию. Проблему уникальной идентификации решает так называемая хеш-сумма файла (в разговорной речи — просто хеш).

Что такое хеш файла

Хеш файла (хеш-сумма файла) — это уникальный идентификатор файла, который при помощи специального программного обеспечения высчитывается компьютером путем определенных математических преобразований информации, содержащейся в нем. Файлы с одинаковыми хешами всегда являются точными копиями друг друга, даже если у них разные имена и (или) расширения. Изменение содержания файла автоматически влечет за собой изменение его хеша. Существует несколько общепринятых алгоритмов (стандартов) расчета хеша.

Зачем нужны хэш функции, и как сохранить пароли в секрете

Наиболее часто используются алгоритмы: • SHA-1; • MD5; • CRC. Хеши, рассчитанные по разным алгоритмам, будут отличаться. Например, так выглядят разные хеши одного и того же файла: • CRC: 02888A09 • MD5: 00EF4D6ADBC7ED3A1368122DDE85B2DB • SHA-1: F777CE63EDC87B77BF3B2C0945DFEB9AA63E9B4C

Практическая ценность хеш-суммы файлов

Хеш часто используется для проверки подлинности или целостности важных файлов. Например: • большинство разработчиков программного обеспечения рядом со ссылками на загрузку программ размещают на своих сайтах хеши этих файлов. После загрузки программы пользователь может сравнить хеш полученного файла с размещенным на сайте и таким образом проверить, не "потерялась" ли часть информации во время загрузки; • хеши файлов, размещенные на официальном сайте их разработчиков, позволяют убедиться в подлинности таких файлов в случае их загрузки из альтернативных источников; • хеш положен в основу работы большинства программ, предназначенных для поиска на компьютере файлов — дубликатов; • проверка хешей важных системных файлов дает возможность системным администраторам выявлять и устранять изменения, внесенные в компьютер злоумышленниками или вредоносными программами. Хеш файла имеет много вариантов применения. Выше указана лишь маленькая их часть.

Как узнать хеш файла

Для расчета хеша используют специальные программы. Одной из самых популярных среди них является бесплатная программа Hash Tab. Она добавляет соответствующие функции в меню свойств файлов. • HashTab:

⇒ Подробнее о программе | скачать >>>

Порядок использования:

• установить программу Hash Tab; • щелкнуть правой кнопкой мышки по файлу и в появившемся контекстном меню выбрать пункт «Свойства»; • в открывшемся окне перейти на вкладку «Хеш-суммы файлов» и подождать, пока компьютер рассчитает и отобразит хеши файла.

На этой же вкладке есть ссылка с названием "Настройки", нажав на которую можно выбрать алгоритмы, по которым программа Hash Tab будет рассчитывать хеши.

Что такое ошибка хеша в uTorrent

Ошибки хеша в торренте случаются не часто, но все время от времени сталкиваются с подобной проблемой. Если такая ошибка случается при скачивании необходимого контента с единственным сидером, пользователь, не знакомый с этой проблемой, потратит много времени и сил на её решение.

P2P сети задействуют хеш для проверки целостности файла. Если сидер изменил или повредил раздающийся файл, ошибка неизбежно возникнет. Чаще всего такая ситуация происходит с музыкальными аудиофайлами, когда участник сначала создает раздачу, а через некоторое время решает поменять теги в аудиокомпозициях. Хеш-сумма не совпадает и появляются ошибки.

Как выявить и исправить ошибки хеша в торренте

Для начала разберемся с признаками:

  • При скачивании торрента с достаточным количеством раздающих, загрузка постоянно обрывается, хотя файл скачался полностью.
  • После загрузки торрента вы обнаружили, что скачали больше заявленного в описании объема (указан вес в 400 Мб, а вы загрузили 600 Мб). Это излишки.
  • Вы сидируете файл к которому присоединились несколько личеров, но даже по прошествии длительного времени эти пользователи не присоединяются к сидерам, а пиры показывают, что закачка у них остановилась на 98-99%.
  • Среди загружаемых вами торрентов есть такой, чья загрузка останавливается на 98-99%.

Рассмотрим несколько способов, которые помогут исправить ошибки хеша:

  • Во время приема данных, uTorrent сравнивает хеш-сумму, и если она не совпадает, то он загружает эту часть снова. Именно из-за этого и появляются излишки. Некоторые торрент-клиенты могут заблокировать пользователя, отправляющего такие неверные данные. С помощью личных сообщений, на трекере можно обратиться к человеку и попросить перезалить раздачу.
  • Решить вопрос можно и самостоятельно, попробовав перехешировать торрент. Выберите необходимое задание и кликните правой кнопкой мышки по нему.

    Расширяемое хеширование

    Найдите пункт «Обновить хеш».

Для предотвращения возникновения таких неприятностей используйте проверенные клиенты, к примеру – uTorrent. Не редактируйте самостоятельно теги у файлов и убедитесь, что ваш плеер не меняет их автоматически.

Каждый файл имеет определенные идентифицирующие свойства: имя, расширение, размер и др. Но ни одно из этих свойств не является уникальным и не позволяет однозначно идентифицировать каждый файл. Например, может существовать несколько однотипных файлов одинакового размера и с одинаковыми именами, отличающихся при этом по содержанию. Проблему уникальной идентификации решает так называемая хеш-сумма файла (в разговорной речи — просто хеш).

Что такое хеш файла

Хеш файла (хеш-сумма файла) — это уникальный идентификатор файла, который при помощи специального программного обеспечения высчитывается компьютером путем определенных математических преобразований информации, содержащейся в нем. Файлы с одинаковыми хешами всегда являются точными копиями друг друга, даже если у них разные имена и (или) расширения. Изменение содержания файла автоматически влечет за собой изменение его хеша. Существует несколько общепринятых алгоритмов (стандартов) расчета хеша. Наиболее часто используются алгоритмы: • SHA-1; • MD5; • CRC. Хеши, рассчитанные по разным алгоритмам, будут отличаться. Например, так выглядят разные хеши одного и того же файла: • CRC: 02888A09 • MD5: 00EF4D6ADBC7ED3A1368122DDE85B2DB • SHA-1: F777CE63EDC87B77BF3B2C0945DFEB9AA63E9B4C

Практическая ценность хеш-суммы файлов

Хеш часто используется для проверки подлинности или целостности важных файлов. Например: • большинство разработчиков программного обеспечения рядом со ссылками на загрузку программ размещают на своих сайтах хеши этих файлов. После загрузки программы пользователь может сравнить хеш полученного файла с размещенным на сайте и таким образом проверить, не "потерялась" ли часть информации во время загрузки; • хеши файлов, размещенные на официальном сайте их разработчиков, позволяют убедиться в подлинности таких файлов в случае их загрузки из альтернативных источников; • хеш положен в основу работы большинства программ, предназначенных для поиска на компьютере файлов — дубликатов; • проверка хешей важных системных файлов дает возможность системным администраторам выявлять и устранять изменения, внесенные в компьютер злоумышленниками или вредоносными программами. Хеш файла имеет много вариантов применения. Выше указана лишь маленькая их часть.

Что такое хеш и для чего он нужен?

Как узнать хеш файла

Для расчета хеша используют специальные программы.

Одной из самых популярных среди них является бесплатная программа Hash Tab. Она добавляет соответствующие функции в меню свойств файлов. • HashTab:

⇒ Подробнее о программе | скачать >>>

Порядок использования:

• установить программу Hash Tab; • щелкнуть правой кнопкой мышки по файлу и в появившемся контекстном меню выбрать пункт «Свойства»; • в открывшемся окне перейти на вкладку «Хеш-суммы файлов» и подождать, пока компьютер рассчитает и отобразит хеши файла.

На этой же вкладке есть ссылка с названием "Настройки", нажав на которую можно выбрать алгоритмы, по которым программа Hash Tab будет рассчитывать хеши.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *