生意紅火

有一天你和你的鄰居同時開了一個快遞驛站，不過你的運氣很好，每天都有很多快遞到你這裡來，生意紅紅火火，然而，你的鄰居生意很冷清。

快遞一多，為了取件人方便找到快遞，於是你按照快遞手機號碼的最後兩位數字來給快遞分類，例如尾號為 01 的放到櫃子 1 中，尾號為 02 的放到櫃子 2 。如果有人來取快遞，他只需要報出他的手機號碼，就可以快速找到對應的櫃子，然後再根據完整的手機號碼在這個櫃子裡找到對應的快件了。

心聲惡意的鄰居

日子一天天過去，你的店鋪越來越火，然而，你鄰居的生意冷清到哭暈在廁所裡，但是你並沒有去在意你的鄰居，也沒有分擔點生意給他，於是，你的鄰居心生壞意，決定搞搞你。

他知道你是採用按照快件手機號碼末尾兩位來分類的，於是他分批買了大量非常廉價的物品，並且把大部分快遞的手機號碼的末尾的兩位弄成是一樣的。

於是，你收到了大量的快遞，並且大量的快遞都被分到了同一個櫃子裡，導致有些櫃子裡堆放了大量的快件，擠滿到不得不把一些放地下了，然而有些櫃子裡卻是空蕩蕩的。

這也不僅導致了資源分配不均勻，每次顧客來取快件的時候，還得找好久才能找到。

於是你老爸和你說：要不加大櫃子的容量吧。

你：加大容量沒用，雖然能短暫不會出現擠滿放地下的情況，但本質問題並沒有解決。

更換策略

為了解決這個問題，於是你採取了別的策略，把手機號碼當做一個數值，然後對這個數值進行取餘，例如 手機號 % 99 = 櫃子的編號。

每次客人來的時候，你把他的手機號碼也進行取餘，然後告訴他，去對應的櫃子取，取餘這個操作雖然麻煩了點，工作量比之前大了，但，躲開了你鄰居的攻擊，也算值得。

問題的本質

然而好景不長，你的鄰居通過觀察與測試，發現你是通過手機號碼取餘來對映到對應的櫃子上的，於是，它又找了一堆手機號碼取餘後值相同的手機號碼來搞定，於是，你又奔潰了。

你知道你侄子是學計算機專業的，於是你把這件事告訴了你的侄子，你的侄子一聽到這個，就來了勁，於是管不住嘴吹了下面這一大堆：

告訴你，你的這種對映策略相當於我平時學的雜湊演算法,不管你如何改變你的演算法策略，只要被別人知道了你的雜湊演算法，那麼，都會容易遭受到別人的攻擊，像你的鄰居的那種攻擊方式，就叫做雜湊洪荒攻擊。

我們都知道，在各種資料結構裡，有平均時間複雜度和最差時間複雜度之分，對於雜湊演算法，我們插入 n 個到元素到數組裡的話，平均時間複雜度是 O(n)，而最差的時間複雜度是 O(n^2);查詢某個元素的平均複雜度是 O(1)，最差時間複雜度是 O(n)，而雜湊洪荒攻擊就是攻擊者有意給出一些特殊值，使得我們每次都遇到了最差時間複雜度。

如何防禦?

剛才說了，雜湊洪荒攻擊的本質就是攻擊者掌握了你的雜湊演算法，所以如何想要防禦的話，就需要我們設計出優秀的雜湊演算法了，什麼才算優秀的雜湊演算法?

1、映射出來的雜湊碼分佈均勻。

2、不容易被破解。

當然，不管你如何設計，一旦攻擊者掌握了你的演算法細節，那麼你都得涼。

那有沒有比較好的防禦措施呢?

其實，我們可以通過生成一些隨機值來加強我們的雜湊演算法，例如，我們每次建立一張雜湊表的時候，我們就隨機生成一個新的隨機值，來作為雜湊演算法的一部分。這樣一來，即使是同樣的內容，放在不同的表裡也會產生完全不同的雜湊碼。

這樣一來，攻擊者就很難進行預測了，即使發生了碰撞，也是小概率的巧合，而不是攻擊者在主動控制，我們也把這個隨機的值稱之為雜湊種子(Hash Seed)。而這類使用雜湊種子的雜湊演算法，我們稱之為帶金鑰雜湊演算法(Keyed Hash Function)。

當然，上面這種方式只是防禦雜湊洪荒攻擊的一種方式，對於雜湊碰撞，在面試中問的最多的應該就是 Java 中的雜湊表了，我跟大家補充講講 Java8 中是如何解決雜湊碰撞的吧。

Java 中的雜湊表如果出現了雜湊衝突，就會用一個連結串列來存放雜湊碼相同的元素，但是如果出現大量雜湊碼相同的話，那麼大量的元素都放在了同一條連結串列裡，這樣會導致雜湊表的查詢時間複雜度是 O(n)，為了解決這個問題，當連結串列中的元素大於等於 8 的時候，就把用紅黑樹來取代連結串列，這樣一來，可以把最差時間複雜度控制在 O(logn)。

尾聲

你侄子吹了一大堆專業名詞，對於只讀過小學的你，想不懵逼都難，這個時候你憋不住了，拋了一句給你侄子：能不能講點人話?你只需要告訴我，我該怎麼做就行了。

你侄子：我來去給你設計一個程式吧，你到時候只需要把你的手機號碼進去就可以了，它會把你自動映射出對應的櫃子。

最後，鄰居把店鋪拆了，開了一家網咖…..

原文來自：http://netsecurity.51cto.com/art/201905/597217.htm

本文地址：https://www.linuxprobe.com/hashihong-desert-attack.html編輯：馮瑞濤，稽核員：逄增寶

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