- El hashing garantiza integridad y autenticación: de contraseñas a blockchain.
- Evita MD5/SHA-1; usa SHA-256/3 y, para contraseñas, Argon2/bcrypt/scrypt/PBKDF2.
- Sal + pepper + iteraciones y parámetros altos complican la fuerza bruta y tablas arcoíris.
- En PoW, el hash encadena bloques y fija la dificultad; Merkle y firmas completan la seguridad.
En el día a día digital, el hashing se ha convertido en un pilar silencioso de la seguridad: autentica, verifica y da forma a procesos críticos sin que apenas lo notemos. Desde iniciar sesión hasta descargar un archivo o validar una transacción en blockchain, las funciones hash actúan como huellas digitales que delatan cualquier cambio en los datos, por mínimo que sea.
A la vez, en cualquier web moderna se utilizan tecnologías como cookies y almacenamiento local para mejorar la experiencia. Dar o no consentimiento a estos tratamientos puede condicionar funciones concretas del sitio, y es conveniente saberlo porque, aunque las cookies no son hashing, ambos mundos conviven en los flujos de seguridad y usabilidad en Internet.
Qué es el hashing y por qué es clave en seguridad
Cuando hablamos de hash —qué es un código hash— nos referimos al resultado de aplicar una función matemática que transforma una entrada (texto, imagen, archivo o bloque de datos) en una salida de longitud fija, una huella digital única imposible de invertir de forma práctica. Esta huella cambia radicalmente incluso si se modifica un solo bit de la información original (efecto avalancha).
Las funciones hash ideales son deterministas y eficientes, a la vez que presentan resistencia a la preimagen (no se puede pasar del hash a la entrada) y a colisiones (es computacionalmente inviable que dos entradas distintas den el mismo valor). Estas propiedades son la base de su uso en autenticación, integridad y múltiples protocolos.
En informática surgieron a mediados del siglo XX para reducir y organizar datos, y hoy destacan en seguridad y blockchain. En lugar de comparar bloques enteros, basta con contrastar huellas para validar integridad, acelerar búsquedas o enlazar registros en estructuras como árboles de Merkle.
Conviene no confundir términos: codificar (por ejemplo, Base64) solo transforma el formato; cifrar usa claves y es reversible; hashear, en cambio, no permite recuperar la entrada desde la salida. Por eso, para almacenar contraseñas no se usa cifrado simétrico, sino funciones hash diseñadas para resistir ataques de fuerza bruta y de diccionario.
Hash en blockchain: integridad, minería y estructuras
La cadena de bloques encadena cada bloque con el hash del anterior, creando una estructura inmutable donde cualquier alteración rompe eslabones. Cambiar un solo dato modifica el hash del bloque, y por arrastre, los de todos los posteriores; así, la red detecta de inmediato la manipulación.
En sistemas con prueba de trabajo (Proof of Work), como Bitcoin, los mineros buscan un nonce que haga que el hash del bloque cumpla una condición de dificultad (por ejemplo, cierto número de ceros iniciales). El proceso consiste en seleccionar un nonce, hashear el bloque y verificar la dificultad; si no se alcanza, se repite con otro nonce hasta lograrlo, momento en el que el minero obtiene la recompensa (guía de configuración para mineros Bitmain).
Además, las direcciones y muchos identificadores derivan del hash de claves públicas o de datos de transacción, aumentando autenticidad y privacidad. Los árboles de Merkle resumen miles de transacciones en una raíz hash que permite comprobar la pertenencia de una transacción a un bloque con pruebas muy eficientes.
El hash también “socializa” el rendimiento de consultas: comparar huellas es rápido y compacto, de modo que validar integridad entre nodos resulta viable sin mover grandes volúmenes de datos. Esta capacidad explica buena parte de la eficiencia y seguridad de las redes distribuidas.
Usos del hash: contraseñas, integridad de archivos y detección de malware
En verificación de contraseñas, los sistemas guardan el hash en lugar del secreto en claro. Al iniciar sesión, la plataforma calcula la huella de la contraseña introducida y la compara con la almacenada; si coinciden, se permite el acceso sin exponer la contraseña original a nadie. También suele integrarse con herramientas mayormente utilizadas para realizar hash en procesos de migración y auditoría.
Para reforzar este esquema se añade sal (salt), un valor aleatorio único por usuario, antes de hashear. Así, dos contraseñas iguales generan hashes distintos y se frustran las tablas arcoíris. A menudo se combina con un pepper, un secreto global adicional, y con iteraciones que ralentizan deliberadamente el cálculo para complicar la fuerza bruta.
En integridad de archivos, se publica el hash del paquete y el receptor vuelve a calcularlo al descargarlo: si ambas huellas coinciden, el contenido no ha sido alterado. También se monitorizan ficheros críticos del sistema con su hash para detectar modificaciones no autorizadas o malware.
De hecho, los antivirus y plataformas de seguridad mantienen colecciones de firmas (hashes) de código malicioso. Cuando un motor analiza un archivo, compara su huella con bases de datos de amenazas conocidas y dispara alertas si encuentra coincidencias. Herramientas como Sigcheck para verificar firmas facilitan comprobar identidad y firmas en entornos Windows.
El impacto empresarial de no proteger credenciales es notable: según IBM, el robo de credenciales puede tardar más de 290 días en detectarse y contenerse, de ahí la importancia de robustecer todo el ciclo de autenticación.
Algoritmos hash: de MD5 y SHA-1 a SHA-2 y SHA-3
Aunque MD5 y SHA-1 fueron estándares de facto, hoy no se consideran seguros contra colisiones. En 2017, el ataque SHAttered demostró la primera colisión práctica de SHA-1 con dos PDFs distintos compartiendo la misma huella, abriendo la puerta a fraudes como contratos con contenidos diferentes y el mismo hash (colisión de prefijo idéntico).
Los trabajos académicos ya habían estimado costes muy por debajo del ataque de cumpleaños ingenuo: se publicaron resultados en torno a 2^69 y después 2^63 operaciones para colisionar SHA-1, cifras dentro del alcance del cómputo moderno. Por ello, NIST desaconseja su uso en la mayoría de casos, y la industria migró a SHA-2 y SHA-3 (ver cuál es el algoritmo de hash más seguro).
SHA-2 abarca variantes como SHA-224, SHA-256, SHA-384 y SHA-512 (y derivadas truncadas como SHA-512/224 o SHA-512/256). SHA-256 es ubicuo en protocolos y criptomonedas, mientras que SHA-512 ofrece mayor margen de seguridad y rendimiento en arquitecturas de 64 bits. SHA-3 (basado en Keccak) difiere internamente y añade opciones de salida extensible como SHAKE128/256.
El diseño de estas funciones equilibra operaciones lógicas, rotaciones y sumas modulares, con tamaños de bloque y número de rondas distintos. La seguridad efectiva frente a colisiones es de n/2 bits para una salida de n bits (por el ataque de cumpleaños), y conviene considerar ataques de extensión de longitud en esquemas de MAC si no se usan construcciones adecuadas.
Expertos como Bruce Schneier animaron a evaluar alternativas (por ejemplo, Tiger o Whirlpool) en su momento para diversificar. Lo importante es abandonar SHA-1 y MD5 para usos criptográficos y actualizar bibliotecas que aún los empleen por inercia o compatibilidad heredada.
Hashing de contraseñas: bcrypt, scrypt, PBKDF2 y Argon2
Para contraseñas no basta con un hash rápido (SHA-256, SHA-3): se requieren funciones de derivación de clave pensadas para ser “carísimas” de computar en hardware paralelo. Aquí entran bcrypt, scrypt, PBKDF2 y la familia Argon2, recomendadas por la IETF.
bcrypt incorpora un factor de coste (2^n iteraciones), e incluye la sal y metadatos en el propio hash. Entre sus límites, la longitud efectiva de contraseña y sal es acotada, pero su amplia adopción y endurecimiento progresivo del coste lo siguen haciendo válido en muchos entornos.
scrypt añade dureza a memoria, de modo que no solo consume tiempo, sino también mucha RAM para resistir ataques con GPU/ASIC. PBKDF2, muy extendido por su soporte nativo en librerías, permite subir iteraciones para retrasar el cracking.
Argon2, ganador de la Password Hashing Competition, presenta variantes Argon2i (más resistente a canales laterales) y Argon2d (más dura frente a GPU). Sus parámetros permiten ajustar memoria, tiempo y paralelismo, de forma que el administrador “marque” lo caro que es validar una contraseña según su riesgo y recursos.
Buenas prácticas: usar sal única por usuario (≥16 bytes), considerar un pepper gestionado en un HSM o variable de entorno separada, subir iteraciones/coste periódicamente y rotar algoritmos con migraciones progresivas cuando aparezcan mejoras o deprecaciones. Para profundizar sobre funciones y conteo, consulta cuántas funciones hash hay que suelen emplearse en la práctica: cuántas funciones hash hay.
Protección de transacciones y comunicaciones
Para blindar transacciones, se hashean todos los campos relevantes (importe, emisor, receptor, sello temporal y metadatos), y se firman o se autentican con claves. Ese hash es la referencia de integridad que viaja por el sistema; si alguien toca un bit, se detecta al instante. Elegir SHA-256 o SHA-3 evita debilidades conocidas y aporta un estándar interoperable. Asimismo, conviene revisar los usos de la criptografía para decidir esquemas de firma e integridad.
En APIs y mensajería, firmas digitales y certificados TLS/SSL dependen de funciones hash robustas para unir identidad y contenido. La confianza del canal y del remitente se sustenta en que la huella no colisiona con otro mensaje, y en que las claves privadas estén protegidas adecuadamente.
Firma electrónica y validez jurídica
La firma electrónica se apoya en hashear el documento y firmar esa huella con la clave privada del firmante. La verificación consiste en recomputar el hash y comprobar la firma con la clave pública. Si el fichero cambia, la huella ya no coincide y la firma queda invalidada.
Algoritmos recomendables en este contexto: SHA-256 o superiores. MD5 y SHA-1 no deben usarse por riesgo de colisiones, pues podrían permitir que dos documentos distintos compartan la misma huella. Estas prácticas se alinean con marcos regulatorios como eIDAS en Europa.
Malware, control de integridad y auditoría
Los sistemas críticos registran hashes de sus binarios y configuraciones para detectar intrusiones. Comparar de forma periódica esas huellas detecta sustituciones o inyecciones maliciosas. Para malware, los motores de protección combinan firmas (hashes conocidos) con heurística y análisis de comportamiento.
En inventarios y auditorías, el hash es un identificador estable. Permite trazar versiones, verificar restos forenses y acelerar búsquedas sin mover artefactos completos, optimizando almacenamiento y tiempos de respuesta.
Riesgos, ataques y mantenimiento
Aunque buenas, las funciones hash no son magia. Existen colisiones teóricas (por el principio del palomar) y, en algoritmos antiguos, prácticas. También hay ataques de preimagen parcial, extensión de longitud o tablas arcoíris si no se usan sal y construcciones correctas.
La velocidad puede ser enemiga de la seguridad en contraseñas: cuanto más rápido el hash, más intentos por segundo puede probar un atacante. Por eso se prefieren funciones “lentas” y con memoria dura para este caso de uso concreto.
La seguridad evoluciona: hay que monitorizar vulnerabilidades, auditar configuraciones y actualizar bibliotecas y certificados. Abandonar SHA-1/MD5 donde sigan presentes y migrar a SHA-2/SHA-3 es una medida ya imprescindible en cualquier organización.
“Resolver” un hash: qué significa realmente
En criptografía, “invertir un hash” no es viable con seguridad moderna; lo que se hace en cracking es probar entradas hasta encontrar una que produzca la misma huella. En minería, en cambio, “resolver” se refiere a hallar un nonce que cumpla la dificultad de red, repitiendo el cálculo una y otra vez.
El flujo típico de PoW es: elegir nonce, hashear datos del bloque + nonce, comprobar si el hash cumple la condición y, si no, repetir el proceso hasta acertar. La dificultad se ajusta periódicamente para mantener estable el ritmo de bloques.
Hashing en Python: cuándo usar hashlib (y cuándo no)
La función integrada hash() de Python sirve para estructuras internas (diccionarios, sets) y además usa una semilla aleatoria por proceso para dificultar ataques de colisión en tablas hash. No está pensada para seguridad: no es estable entre ejecuciones y no es criptográficamente fuerte.
Para usos de seguridad, emplea hashlib (MD5, SHA-1, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-3), y para contraseñas, bibliotecas específicas de bcrypt, scrypt, PBKDF2 o Argon2. Genera la sal con el módulo secrets y almacénala junto al hash; gestiona el pepper fuera de la base de datos.
Ejemplo ilustrativo de uso seguro: tomar la contraseña introducida, concatenar una sal única y aplicar una función fuerte (p. ej., PBKDF2 con cientos de miles de iteraciones, o Argon2 con memoria y tiempo ajustados). Si el hash coincide con el guardado, el login es válido; si no, se deniega y se aplican políticas de retraso y bloqueo.
Recomendaciones operativas y de política
– Emplea SHA-256 o SHA-3 para integridad general y firmas; evita MD5/SHA-1 en nuevos desarrollos.
– Para contraseñas, usa Argon2, bcrypt, scrypt o PBKDF2 con parámetros elevados y revisados periódicamente.
– Aplica sal única por usuario, valora pepper y protege claves privadas y secretos en HSM o bóvedas seguras.
– Actualiza bibliotecas criptográficas y certificados y audita que no haya regresiones ni configuraciones débiles.
Entre la autenticación robusta, la integridad verificable, la detección de malware y el andamiaje de blockchain, el hashing vertebra buena parte de la confianza técnica en Internet. Adoptar algoritmos modernos, parametrizarlos bien y revisarlos con regularidad marca la diferencia entre una defensa resistente y otra que se venga abajo a la primera embestida.