ハッシュ値とは具体的になに？特徴や利用例をご紹介

インターネットでデータを送受信するときに、受信途中でデータが壊れていると律儀に
「データが壊れています」
と表示されますよね。

長時間かけてダウンロードしたのにー！
…と泣きたくなるときもありますが（笑

パソコンは送られてきたデータが壊れているとどうやって気づいているのでしょうか。
キーワードは「ハッシュ値」です。

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ハッシュ値とは具体的になに？

どんなデータでも、パソコン上では「０」「１」の羅列で表現されています。
例えば、キーボードで「ichi」と打つと、パソコン上では
「01101001011000110110100001101001」
というコンピュータ語（？）に変換されて保存されます。

「人が認識する文字」と、「０」「１」の対応は、世界標準のASCII（アスキー）コードという取り決めで決められています。

たとえば「ichi」だと、
i：01101001
c：01100011
h：01101000
という対応関係があります。
「ichi」のたった４文字を表すのに
「01101001011000110110100001101001」
…長蛇の列ですね。

容量が重たいファイルでは、それだけ多くの「０」「１」が使われている状態になります。
データの送信途中で誤って一箇所が壊れてしまう（０が１となる）と、送信結果が変わってしまいます。
また、データが多いほど、途中でデータが壊れても気づくことが難しいです。

送信側「ichimemo」：0110100101100011011010000110100101101101011001010110110101101111
受信側「ichimmmo」：0110100101100011011010000110100101101101011011010110110101101111
（０が１になっている箇所が１箇所あるため、送信時は「ichimemo」ですが、受信時は「ichimmmo」となってしまいます。
しかも間違っている場所になかなか気づきません。）

このように桁数が長くなるほどデータの確認は確認が大変なので、短く表記しなおした値が欲しいところです。
このようにデータを短く表記しなおした値をハッシュ値といいます。
ハッシュ値は、入力前の値の桁数より短い長さの桁数にランダムに変換されたデータといえます。

ハッシュ値は桁数の長い任意のデータ（入力データ）をハッシュ関数と呼ばれる特殊な計算式に代入することで得られます。

入力：任意のデータ（ichimemo333）
↓
ハッシュ関数
↓
出力：ハッシュ値（ha5646）
（桁数の短いランダムデータに変換される）

ハッシュ値の特徴は？

桁数を減らしてくれるハッシュ値には、以下の３つの特徴があります。

①出力結果から入力データを推測できない

ハッシュ関数はランダムな値が出力されます。そのため、出力結果からもとのデータを逆算することは困難です。

上の例でいうと、「ha5646」の値から「ichimemo333」の値に逆変換することはできません。
ichimemo333　→　ハッシュ関数　→　ha5646
ですが、「ha5646」を同じハッシュ関数に再入力しても、
ha5646　→　ハッシュ関数　→　34wa
のようにもっと桁数が小さくなる値となり、元の「ichimemo333」に復元できません。