SHA-1 ve SHA-256: SHA-1 öldü ama Git hâlâ kullanıyor

Özet.SHA-1 kriptografik olarak kırıldı — pratik bir çakışma Google tarafından 2017’de gösterildi ve seçilmiş önek saldırıları 2020’de uygun fiyatlı hale geldi — bu nedenle her yeni güvenlik uygulaması için SHA-256 kullanın. Git hâlâ nesne hash’leri için SHA-1 kullanıyor ama geçiş yapıyor; güvenlik dışı parmak izi (önbellekler, tekilleştirme) etkilenmiyor.

SHA-1 (160 bit çıktı, 1995) ve SHA-2 ailesi (256/384/512 bit çıktılar, 2001), her ikisi de NIST tarafından yayınlanan kriptografik hash fonksiyonlarıdır. SHA-1, 2000’lerde baskın bütünlük hash’iydi. Güvenliğin önemli olduğu her yerde artık kullanımdan kaldırıldı — ama henüz her yerde değil.

Temel bilgiler

SHA-1 nasıl kırıldı

Kriptografik hash fonksiyonu, aynı hash’i üreten iki girdi bulmayı hesaplama açısından imkânsız kılmalıdır. SHA-1’in 160 bit çıktısı, 1995’teki tasarım zamanında kaba kuvvet bütçelerinin çok ötesinde 2⁸⁰ çakışma direnci sağladı.

Üç dönüm noktası bunu aşındırdı:

1. 2005: Wang, Yin ve Yu, çakışma aramasını ~2⁶⁹ işleme indirgeyen teorik bir saldırı yayınladı — o zaman için hâlâ mümkün değildi ama açık bir uyarı atışıydı.
2. 2017: Google’ın SHAttered projesi, ilk pratik SHA-1 çakışmasını gösterdi: aynı SHA-1 hash’ine sahip iki PDF. Maliyet: ~110.000$ GPU bulut süresi ve 9 kentilyon SHA-1 değerlendirmesi.
3. 2020: Leurent ve Peyrin, seçilmiş önek çakışma saldırısı yayınladı — herhangi iki rastgele dosya başlığı verildiğinde, özenle hazırlanmış baytlar ekleyerek çakışan dosyalar üretildi. Maliyet: bulut bilişimde ~45.000$. Bu, gerçek dünyada sahte sertifikalara ve sahte imzalara olanak tanıyan saldırı türüdür.

2020’den sonra SHA-1, sahteciliğin önemli olduğu herhangi bir güvenlik amacı için uygunsuz hale geldi.

SHA-1’in hâlâ kabul edilebilir olduğu yerler

Çakışma sahteciliği için saldırgan teşviki olmayan güvenlik dışı parmak izi — hâlâ SHA-1 ile iyidir:

• Git commit ve ağaç nesnesi hash’leri. Saldırganın çakışmayı taklit etmesi, hazırlanmış commit’leri enjekte etmesi ve bunların ana akım aynalara kabul edilmesi gerekir. Git ayrıca her işlemde bilinen saldırı kalıplarının SHA-1 tespitini (SHAttered tespiti) çalıştırır.
• Tüm girdileri kontrol ettiğiniz içerik adreslenebilir depolama (derleme önbellekleri, CDN tekilleştirmesi).

Bu durumlarda bile SHA-256, yeni sistemler için doğru varsayılandır. Performans farkı (SHA-256, çoğu modern CPU’da SHA-1’den ~%40 daha yavaş) neredeyse her iş yükü için önemsizdir.

SHA-256’nın zorunlu olduğu yerler

• TLS sertifika imzaları. Tarayıcılar 2017’de SHA-1’i kabul etmeyi bıraktı.
• JWT imzaları (HS256, RS256, ES256). 256, SHA-256’dır.
• Kod imzalama. Microsoft ve Apple, 2016-2017 civarında SHA-1 imzalarını kabul etmeyi bıraktı.
• Çakışma saldırılarının sahteciliği etkinleştireceği her yer. Belge imzaları, kripto para, kimlik kanıtları.

Git geçişi

Git, 2018’den beri SHA-256’ya geçiş yapıyor. Geçiş teknik olarak basit ama her Git sunucusunun, her CI/CD sisteminin, her bağımlılık yöneticisinin her ikisini de desteklemesi gerektiğinden zaman alıyor. 2026 itibarıyla durum:

• SHA-256 depoları modern Git’te uçtan uca çalışıyor.
• GitHub, SHA-256 depolarını destekliyor ama yeni depolar için SHA-1’i varsayılan olarak kullanıyor.
• GitLab ve Bitbucket: sürüme göre değişen kısmi destek.
• Çoğu CI entegrasyonu her ikisiyle de çalışıyor.

Git CLI için varsayılan davranış hâlâ SHA-1. SHA-256 deposu oluşturmak için: git init --object-format=sha256. Geçiş tamamlandığında — muhtemelen 2027-2028 zaman diliminde — varsayılan değişecek.

Pragmatik kural

• Yeni sistemler için: SHA-256. Her zaman. Performans farkı önemli değil.
• Eski SHA-1 sistemleri için: mümkün olduğunda geçiş yapın ama panik yapmayın — tehdit gerçek ama spesifik.
• Git özelinde: SHA-1 şimdilik yeterli. SHA-256’nın varsayılan olmasını izleyin.
• TLS, kod imzalama, JWT, kripto için: SHA-256 zaten tek kabul edilebilir seçimdi.

Her iki hash’i de hash üretecimizle hesaplayın.

Sayısal gerçekler

• Hex uzunluğu: SHA-1 = 40 karakter (160 bit); SHA-256 = 64 karakter (256 bit); base64url = doldurmadan 27 karaktere karşı 43 karakter.
• Doğum günü sınırı çakışma direnci: SHA-1 genel ~2⁸⁰, 2017 SHAttered saldırısından sonra ~2⁶¹’e düştü; SHA-256 ~2¹²⁸’de kalıyor.
• SHAttered maliyeti (2017): 9.223.372.036.854.775.808 SHA-1 değerlendirmesi, GPU bulut süresinde ~110.000$, 6.500 CPU yılı eşdeğeri.
• Seçilmiş önek saldırısı (Leurent & Peyrin, 2020): AWS’de ~45.000$ — orta ölçekli suç örgütlerinin karşılayabileceği tutar.
• Intel SHA-NI üzerinde verim (Ice Lake / Zen 3+): SHA-1 ~2,1 GB/s/çekirdek; SHA-256 ~1,9 GB/s/çekirdek — donanım hızlandırma farkı ~%10’a indiriyor, %40’a değil.
• Donanım hızlandırması olmadan: SHA-1 ~700 MB/s’ye karşı SHA-256 ~400 MB/s — insanların alıntıladığı eski ~%40 fark.
• Blok boyutu: her ikisi de 512 bit blok kullanır; SHA-1 160 bit durum, SHA-256 256 bit durum üretir.
• 2017’de tarayıcılar: Chrome 56, Firefox 51, Edge — hepsi 24 Ocak 2017’de SHA-1 TLS sertifikalarını kabul etmeyi bıraktı.

Karar matrisi

Kaynaklar

• NIST FIPS 180-4 — Güvenli Hash Standardı — csrc.nist.gov/pubs/fips/180-4.
• Stevens, M. ve ark. — The first collision for full SHA-1, CRYPTO 2017 (SHAttered) — shattered.io.
• Leurent, G. & Peyrin, T. — SHA-1 is a Shambles, USENIX Security 2020 — sha-mbles.github.io.