PHPのMD5とSHA1の違いは何ですか？ハッシュ関数比較分析ガイド

gitbox 2025-09-19

この記事は、PHPでハッシュ機能を理解し、正しく適用したい開発者向けです。 MD5とSHA-1を比較して、PHPでの原則、出力、衝突抵抗、速度、典型的な用途、および実用的な使用から明確で実用的な提案を提供し、より安全な代替と使用法を説明します。

1。基本概念のレビュー（非常に短い）

ハッシュ（ハッシュ）関数：任意の長さの入力を受け入れ、固定長の「要約」を出力します。多くの場合、データの整合性を検証し、署名ベースを生成し、インデックスを作成します。
不気期性：ハッシュ関数は一方向である必要があります。理論的には、元の入力は要約から推定できません（ただし、攻撃者の能力に応じて絶対ではありません）。
衝突：異なる入力が同じ出力を生成する場合。理想的なハッシュは衝突を見つけるのが難しいはずです。

2。MD5とSHA-1の技術仕様の比較

出力長
- MD5：128ビット、通常は32文字の六分位（ D41D8CD98F00B204E9800998ECF8427Eなど）で表されます。
- SHA-1：160ビット、通常は40文字の160文字（ DA39A3EE5E6B4B0D3255BFEF95601890AFD80709など）で表されます。
セキュリティ（要約）
- MD5：実用的で実行可能な衝突攻撃があることが証明されており、セキュリティに敏感なシナリオ（署名、証明書、パスワードストレージなど）で使用することはできません。
- SHA-1：MD5よりも強いが、経験的にひび割れ（衝突を見つけるための研究/実験的証拠）、安全なハッシュとして徐々に非難されている。
スピード
- MD5は通常、SHA -1（内部状態が短く、計算量が少ない）よりも高速ですが、速度の差は最新のハードウェアの主な考慮事項ではありません。セキュリティはより重要です。

3。PHPでの基本的な使用（例）

 <span><span><span class="hljs-meta">&lt;?php</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">"hello world"</span></span><span>;

</span><span><span class="hljs-comment">// MD5</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$md5</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">md5</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>);         </span><span><span class="hljs-comment">// 32 hex</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$md5_raw</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">md5</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-literal">true</span></span><span>); </span><span><span class="hljs-comment">// オリジナルのバイナリ 16 バイト</span></span><span>

</span><span><span class="hljs-comment">// SHA-1</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$sha1</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">sha1</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>);       </span><span><span class="hljs-comment">// 40 hex</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$sha1_raw</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">sha1</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-literal">true</span></span><span>); </span><span><span class="hljs-comment">// オリジナルのバイナリ 20 バイト</span></span><span>

</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-string">"MD5: <span class="hljs-subst">$md5</span></span></span><span>\n";
</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-string">"SHA1: <span class="hljs-subst">$sha1</span></span></span><span>\n";
</span></span>

キーを必要とするメッセージ認証（より安全な整合性検証）の場合、HMACを使用してください。

 <span><span><span class="hljs-meta">&lt;?php</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$key</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">"secret-key"</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">"important payload"</span></span><span>;

</span><span><span class="hljs-comment">// より長く安全なハッシュを使用することをお勧めします（例：sha256）</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$hmac</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">hash_hmac</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-string">'sha256'</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-variable">$key</span></span><span>);
</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-string">"HMAC-SHA256: <span class="hljs-subst">$hmac</span></span></span><span>\n";
</span></span>

4.典型的な用途とリスク

非セキュリティのユニークな識別/高速検証のみ（小さなリスクは受け入れられます）
- MD5またはSHA-1の両方を使用して、ファイル名のハッシュ、シンプルなキャッシュキー、および重複排除の迅速な判断を生成できます（ただし、強力な一貫性保証に依存することはできません）。
安全で敏感なシナリオに使用されます（絶対に推奨されません）
- パスワードストレージ、デジタル署名、TLS/証明書指紋、署名検証など： MD5/SHA-1を使用しないでください。どちらも実際の衝突攻撃（特にMD5）を持ち、攻撃者は同じダイジェストから異なるメッセージを偽造できます。
ファイルの整合性検証
- 送信中の偶発的な腐敗を防ぐためだけの場合（非相続シナリオ）、MD5/SHA-1はファイルのダウンロードページで依然として一般的です。ただし、悪意のある改ざんが心配な場合は、より強力なハッシュ（SHA-256/512）または署名（HMAC/パブリックおよびプライベートキーの署名）を使用してください。

5。既知の攻撃（要約）

MD5 ：2000年代初頭から複数の衝突攻撃と実際の攻撃があり、セキュリティ目的で広く非推奨されています。
SHA-1 ：長い間MD5よりも安全であると考えられていましたが、研究と実験では実用的な衝突が示されています（2017年にアカデミアが発表した実際の衝突デモなど）。したがって、安全要件が高い状況でも避けるべきです。

（注：上記は概要です。公開された研究と工学の実践は、衝突に抵抗するには2つが不十分であることを示しています。）

6.推奨されるプラクティス（PHPプラクティスの提案）

パスワードは常に特別なパスワードを使用します。ハッシュ機能： password_hash（） / password_verify（）を使用して、php default（ password_default ）は、最新のセキュリティアルゴリズム（bcryptやより良い実装など）を使用し、ランダムソルトとコスト要因を自動的に処理します。

 <span><span><span class="hljs-meta">&lt;?php</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-comment">// パスワードのハッシュと検証（例）</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$password</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">'user-password'</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$hash</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">password_hash</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$password</span></span><span>, PASSWORD_DEFAULT);
</span><span><span class="hljs-comment">// ストレージ $hash データベースに移動します</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-keyword">if</span></span><span> (</span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">password_verify</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$password</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-variable">$hash</span></span><span>)) {
    </span><span><span class="hljs-comment">// 検証が合格しました</span></span><span>
}
</span></span>

メッセージの整合性と認証はHMACまたは署名で使用されます。敵対的な環境には、 hash_hmac（）（たとえば、 sha256やsha512 ）を使用するか、公開鍵の署名（openssl_signなど）を使用してください。

 <span><span><span class="hljs-meta">&lt;?php</span></span><span>
</span><span><span class="hljs-variable">$tag</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">hash_hmac</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-string">'sha256'</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-variable">$message</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-variable">$secret_key</span></span><span>);
</span></span>

一般に、SHA-2またはSHA-3シリーズはハッシュよりも好まれます。たとえば、 SHA256 、 SHA512 。これは、ハッシュ（ 'SHA256'、$データ）またはハッシュ（ 'SHA512'、$ data）を介してPHPで使用できます。これらは、強度がMD5/SHA-1よりも大幅に優れています。
バイナリをより効率的に処理する必要がある場合は、元のバイナリ出力（ MD5（$ data、true） / sha1（$ data、true））およびbase64エンコードストレージまたは結果の送信を使用できます。
「塩 +複数のハッシュを使用する」独自のパスワードハッシュスキームを作成しようとしないでください。エラーはメンテナンスが起こりやすいです。言語/フレームワークで推奨されるパスワードハッシュAPIを使用してください。

7。比較概要（簡潔なテーブル）

出力の長さ：MD5 = 128ビット（32ヘキソ）、SHA-1 = 160ビット（40ヘキス）。
セキュリティ：SHA-1> MD5ですが、どちらも安全性の高いシナリオには適していません。
速度：MD5はわずかに高速ですが、違いは選択基準（安全性の優先順位）であってはなりません。
推奨される目的：安全でない一意の識別または互換性のあるシナリオのみ。安全な目的のために、SHA-2/SHA-3/HMAC/Password_Hashを使用してください。

8。実際の選択の提案（1つの文）

新しいコードを書いており、セキュリティを懸念している場合は、 MD5またはSHA -1を使用しないでください-Hash（ 'Sha256'、$ data） / hash_hmac（ 'sha256'、$ data、$ key）を整合性と認証に使用し、 password_hash（）を使用してパスワードを管理します。履歴システムと互換性がある、またはセキュリティと関係のないシナリオでのMD5/SHA-1のみを考慮してください。