04 Criptografia e Segurança Algoritmos de Hash

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Criptografia e Segurança: 
Algoritmos de Hash
Apresentação
1. OBJETIVO
Neste laboratório, você irá simular a transmissão de uma mensagem desde a origem até o receptor, 
garantindo sua integridade sem quaisquer interceptações.
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
reconhecer os algoritmos de hash;•
identificar o funcionamento básico do envio seguro de mensagens criptografadas desde a 
origem até o destino;
•
implementar as diretrizes de um algoritmo de hash.•
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS?
Os algoritmos de hash são muito utilizados para verificar a integridade de mensagens ao receptor. 
São capazes de transformar uma cadeia de entrada de qualquer tamanho em um conjunto de 
caracteres de tamanho fixo. Isso permite resumir dados, verificar a integridade de arquivos em 
redes de compartilhamento e, também, recuperar senhas armazenadas em bancos de dados.
 
3. O EXPERIMENTO
Você irá simular a transmissão de mensagens entre um emissor e um receptor sem interceptação. 
Para isso, a informação a ser transmitida será resumida por meio de um algoritmo de hash, que será 
comparado com o resumo gerado no receptor utilizando o mesmo algoritmo.
 
4. SEGURANÇA
Esta prática não apresenta riscos. Você deve apenas assegurar-se de que não há softwares 
maliciosos instalados em seu computador ou navegador. Portanto, é recomendável utilizar algum 
antivírus atualizado.
 
5. CENÁRIO
Nesta prática, você irá usar um computador com qualquer sistema operacional, sendo necessário 
apenas um navegador web devidamente atualizado.
Bons estudos.
Sumário teórico
ALGORITMOS DE HASH
 
Devido à grande quantidade de informações que circulam nas redes, é muito importante garantir 
que os usuários tenham seus dados a salvo de agentes não autorizados. A transmissão segura e 
secreta de mensagens é uma preocupação constante e deu surgimento à criptografia, que, em 
essência, é a prática de tornar ilegível um texto previamente legível e, depois, inverter tal operação, 
protegendo uma mensagem de entidades indesejadas. Atualmente, a criptografia é fundamentada 
em quatro características da segurança da informação (ISO/IEC 17799:2005):
Confidencialidade: limitar o acesso à informação somente às entidades legítimas, ou seja, aos 
autorizados a vê-la.
•
Integridade: garantir que a informação não foi alterada por meios desconhecidos ou não 
autorizados, ou seja, ela deve ter todas as características originais estabelecidas por seu 
proprietário.
•
Autenticidade: confirmação da identidade da entidade que realizou a assinatura da 
mensagem.
•
Disponibilidade: garantir que a informação esteja sempre disponível para os usuários 
autorizados por seu proprietário.
•
Nesse sentido, os algoritmos de hash são importantes, pois são ferramentas que asseguram a 
integridade das informações transmitidas.
Uma função hash (conhecida também como função resumo) é qualquer algoritmo que possibilite a 
transformação de uma grande quantidade de dados com tamanho variável em pequenos dados de 
tamanho fixo. Por esse motivo, as funções hash são conhecidas por resumirem os dados. Os valores 
retornados por uma função hash são chamados de valores hash, códigos hash, somas hash ou, 
simplesmente, hashes.
Uma das principais aplicações dessas funções é a comparação de dados grandes ou secretos. 
Outras aplicações das funções hash incluem a busca de elementos em bases de dados, a verificação 
da integridade de arquivos baixados ou o armazenamento e transmissão de senhas de usuários.
No caso das buscas em bancos de dados, ela se dá acessando diretamente o elemento desejado, a 
partir da criação de índices (como os sumários de livros). Esses índices são obtidos após a utilização 
de uma função hash nos dados. Portanto, não é a partir do dado que um elemento é encontrado, 
mas pelo seu resumo.
Para verificar a integridade de arquivos baixados ou transferidos, são utilizadas funções hash sobre 
o dado, armazenando-se o resumo gerado. Depois que o arquivo é transferido para o receptor, 
calcula-se o resumo dos dados recebidos. Se os resumos forem iguais, o arquivo é igual ao enviado.
Já no caso de armazenamento e transmissão de senhas de usuários, apenas são armazenados no 
servidor os resumos destas. Quando um usuário entra no sistema com suas credenciais, uma função 
hash (a mesma utilizada no armazenamento) calcula o resumo da senha inserida por ele. O servidor 
compara o resumo gerado com o armazenado e, caso sejam iguais, o usuário será autenticado.
Existem muitos tipos de funções hash e a complexidade do algoritmo depende das características 
que se pretendem garantir com a função. A propriedade fundamental de toda função hash é ser 
unidirecional, o que matematicamente significa que não existe uma função inversa, ou seja, não é 
possível recuperar a informação original a partir do hash gerado. Um exemplo clássico de função 
hash é a função resto da divisão. Por exemplo, os números da sequência 1, 11, 21, 31, 41, 51, 61… 
terão valor hash igual a 1 usando o resto por 10. Nesse caso, é impossível saber o número original, 
dado que se tem o resumo 1.
Uma característica desejável é a resistência à colisão. Uma colisão acontece quando dois dados 
originais geram o mesmo valor hash. No exemplo anterior, todos os números geraram o mesmo 
valor hash igual a 1. Portanto, o objetivo principal dos projetistas de função hash é reduzir ao 
máximo a probabilidade de ocorrência das colisões. Para isso, é comum ajustar a distribuição dos 
hashes: quanto mais uniforme e dispersa é a função hash, menor é sua probabilidade de colisão. A 
Figura 1 mostra um exemplo de colisão, em que os nomes “João da Silva” e “Pedro Henrique” 
geram o mesmo resumo 02 após o uso de uma função hash.
 
 
Figura 1 – Exemplo de colisão. Fonte: Elaborada pelo autor (2021). 
 
Uma característica necessária para as funções hash é a recorrência. Isso significa que, se uma 
função hash for aplicada sobre os mesmos dados originais, sempre serão gerados os mesmos 
resumos para os dados. Outra propriedade importante é a resistência à pré-imagem, que envolve a 
tentativa de encontrar um determinado valor de hash que seja igual ao do dado original.
Para garantir a segurança das funções hash, outras características são necessárias, como, por 
exemplo, uma grande quantidade de resumos possíveis, pois uma forma de ataque é a busca por 
um outro dado que gere o mesmo resumo. Atualmente, as funções hash modernas são capazes de 
gerar resumos de 160 a 512 bits, o que significa que existem até 1.048 possibilidades de resumo.
É possível aumentar a segurança das funções hash utilizando uma chave no momento da geração 
do resumo, e somente aquele que a conheça será capaz de gerar o resumo a partir do dado original. 
Essa técnica é utilizada na verificação de dados transmitidos. Como o valor hash do dado original 
também é transmitido, um atacante poderia interceptar o dado e o valor hash, trocar o dado e 
inserir o novo valor nele. Tal prática faria com que o receptor achasse erradamente que a 
mensagem não foi alterada. Se o receptor e o emissor combinarem uma senha para a geração do 
resumo, o atacante não consegue gerar um valor hash válido.
Na criptografia, uma função hash criptográfico mapeia uma palavra de tamanho qualquer para uma 
palavra com um tamanho fixo t ∈ N. Para ser considerada segura, uma função hash criptográfico X 
→ {0, 1}t deve respeitar as seguintes propriedades:
Resistência à pré-imagem: dado um hash h ∈ {0, 1}t, deve ser computacionalmente inviável 
encontrar uma mensagem m ∈ X, tal que h = hash(m).
•
Resistência à segunda pré-imagem: dada uma mensagem m1 ∈ X, deve ser 
computacionalmente inviável encontrar outra mensagem m2 ∈ X diferente de m1, tal que 
hash(m1) = hash(m2).
•
Resistência à colisão: é computacionalmente inviável encontrar duas palavras m1, m2 ∈ X 
com m1 ≠ m2, tal que hash(m1) = hash(m2).
•
Atualmente, as funções hash mais utilizadas pertencem à família Secure Hash Algorithm (SHA), 
publicada pelo NationalInstitute of Standards and Technology (NIST). O primeiro algoritmo dessa 
família, o SHA-1, não é mais considerado seguro devido aos avanços na criptoanálise e ao aumento 
do poder computacional. O SHA-2 é uma família de funções hash semelhantes, com diferentes 
tamanhos de bloco, conhecidas como SHA-256 e SHA-512. O SHA-3 é uma alternativa mais 
moderna ao SHA-2, mas ainda não é amplamente utilizado. Já a função hash MD5 (Message Digest 
– resumo da mensagem) ainda é amplamente utilizada em aplicações legadas. Esse algoritmo 
produz um valor hash de 128 bits para uma mensagem de entrada de tamanho arbitrário. No 
entanto, ele é considerado inseguro porque várias vulnerabilidades foram demonstradas por meio 
de ataques (NIST, 2024).
Existem muitas ferramentas on-line que permitem gerar códigos hash para os algoritmos citados e 
outros. Podemos acessar, por exemplo, a seguinte página no GitHub: 
https://emn178.github.io/online-tools/sha256.html.
Se inserirmos a palavra “Brasil”, o resultado será conforme apresentado na tabela:
Algoritmo Valor hash
SHA-512
07d8b53b89c4f687e82bac6b944697500d2db6c356a01c85ad53684fbf79d53536393
aa554af68336df224eaf8447da0f0d5f4fee62f08497fbce49ce5b22f1f
SHA-256 6641c5a7ff9f56ef2baceefb41d9906583b9816a7b3e9c4c23773646be584caf
MD5 aa43becf0d21463be7540bf3b40bf243
SHA3-256 1894f415f66142ca276dabefa3abe509d4546b52d98e95a5cadfebcd8c14da64
SHA3-512
e42ccdbc9d902978eb14593c6fe76821198c8bc469c6f8152c4090f6f8f9c3a2c3bbc15
ede27e1359f680c83b1dd6b800c460dad1a04cb2237fd99407897a034
 
Tabela 1 – Valores hash para a palavra "Brasil". Fonte: Elaborada pelo autor (2021). 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 
NBR ISO/IEC 17799:2005 – Tecnologia da Informação — Código de prática para a gestão da 
segurança da informação. 
Rio de Janeiro: ABNT, 2005. 
 
BARRETO, J. et al. Fundamentos de segurança da informação. Porto Alegre: Sagah, 2018.
 
CABRAL, C.; CAPRINO, W. Trilhas em segurança da informação: caminhos e ideias para a proteção 
de dados. Rio de Janeiro: Brasport, 2015.
https://emn178.github.io/online-tools/sha256.html
 
FIGUEIREDO, L. M. Introdução à criptografia: v. 2. Fundação CECIERJ, 2010. Disponível em: 
https://canal.cecierj.edu.br/recurso/6505. Acesso em: 29 maio 2021.
 
NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY. Hash functions. NIST, 2024. 
Disponível em: https://csrc.nist.gov/projects/hash-functions. Acesso em: 29 mar. 2025.
 
STALLINGS, W.; BROWN, L. Segurança de computadores: princípios e práticas. 2. ed. Rio de 
Janeiro: Elsevier, 2014.
https://canal.cecierj.edu.br/recurso/6505
https://csrc.nist.gov/projects/hash-functions
Roteiro
 
 
INSTRUÇÕES GERAIS 
 
1. Neste experimento, você saberá identificar os tipos de algoritmo de hash e sua importância 
no compartilhamento de informação na rede.
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência 
virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do Laboratório Virtual.
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial” presente neste 
Roteiro.
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as instruções para 
realização desta prática na subseção “Procedimentos”.
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação dos 
Resultados”.
 
 
RECOMENDAÇÕES DE ACESSO
 
DICAS DE DESEMPENHO
Para otimizar a sua experiência no acesso aos laboratórios virtuais, siga as seguintes dicas de 
desempenho:
Feche outros aplicativos e abas: Certifique-se de fechar quaisquer outros aplicativos ou 
abas que possam estar consumindo recursos do seu computador, garantindo um 
•
desempenho mais eficiente.
Navegador Mozilla Firefox: Recomendamos o uso do navegador    Mozilla Firefox, 
conhecido por seu baixo consumo de recursos em comparação a outros navegadores, 
proporcionando uma navegação mais fluida.
•
Aceleração de hardware: Experimente habilitar ou desabilitar a aceleração de hardware no 
seu navegador para otimizar o desempenho durante o acesso aos laboratórios virtuais.
•
Requisitos mínimos do sistema: Certifique-se de que seu computador atenda aos 
requisitos mínimos para acessar os laboratórios virtuais. Essa informação está disponível em 
nossa Central de Suporte.
•
Monitoramento do sistema: Utilize o Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) para 
verificar o uso do disco, memória e CPU. Se estiverem em 100%, considere fechar outros 
aplicativos ou reiniciar a máquina para otimizar o desempenho.
•
Teste de velocidade de internet: Antes de acessar, realize um teste de velocidade de 
internet para garantir uma conexão estável e rápida durante o uso dos laboratórios virtuais.
•
Atualizações do navegador e sistema operacional: Mantenha seu navegador e sistema 
operacional atualizados para garantir compatibilidade e segurança durante o acesso aos 
laboratórios.
•
 
 
PRECISA DE AJUDA?
 
Em caso de dúvidas ou dificuldades técnicas, visite nossa Central de Suporte para encontrar 
artigos de ajuda e informações para usuários. Acesse a Central de Suporte através do link: 
https://suporte-virtual.algetec.com.br
Se preferir, utilize os QR Codes abaixo para entrar em contato via WhatsApp ou ser direcionado 
para a Central de Suporte. Estamos aqui para ajudar! Conte conosco!
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DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS
Computadores.•
 
PROCEDIMENTOS
ENVIANDO A MENSAGEM SEM CRIPTOGRAFIA
Escreva uma mensagem no computador da esquerda. Em seguida, envie a mensagem e observe o 
percurso dela até o outro computador.
 
ENVIANDO A MENSAGEM COM ALGORITMO SHA1
Troque a configuração de “Não utilizar criptografia e hash” para “Criptografia com algoritmo SHA1”. 
Em seguida, escreva uma mensagem no computador da esquerda. Observe o hash da mensagem 
abaixo do botão Enviar. Envie a mensagem para o outro computador.
 
ENVIANDO A MENSAGEM COM ALGORITMO SHA2
https://suporte-contato.algetec.com.br/
https://suporte-virtual.algetec.com.br/
Troque a configuração de “Criptografia com algoritmo SHA1” para “Criptografia com algoritmo 
SHA2”. Escreva uma mensagem no computador da esquerda. Observe o hash da mensagem abaixo 
do botão Enviar. Envie a mensagem para o outro computador.
 
AVALIANDO OS RESULTADOS
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados” deste roteiro e responda de acordo com o que foi 
observado nos experimentos e com seus conhecimentos.
 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
 
O que acontece ao enviar uma mensagem sem estar criptografada?1. 
O que acontece ao enviar uma mensagem com um algoritmo de criptografia obsoleto?2. 
 
 
TUTORIAL VIRTUALAB
 
ENVIANDO A MENSAGEM SEM CRIPTOGRAFIA
Escreva uma mensagem no computador da esquerda usando o teclado.
 
 
Envie a mensagem clicando no botão “ENVIAR” com o botão esquerdo do mouse.
 
 
Observe o percurso da mensagem até chegar no outro computador.
 
 
ENVIANDO A MENSAGEM COM ALGORITMO SHA1
Troque a configuração de “Não utilizar criptografia e hash” para “Criptografia com algoritmo SHA1”.
 
 
Escreva uma mensagem no computador da esquerda usando o teclado.
 
 
Observe o hash da mensagem abaixo do botão “ENVIAR”.
 
 
Envie a mensagem clicando no botão “ENVIAR” com o botão esquerdo do mouse.
 
 
Observe o percurso da mensagem até chegar no outro computador.
 
ENVIANDO A MENSAGEM COM ALGORITMO SHA2
Troque a configuração de “Criptografia com algoritmo SHA1” para “Criptografia com algoritmo 
SHA2”.
 
 
Escreva uma mensagem no computador da esquerda usando o teclado.
 
 
Observe o hash da mensagem abaixo do botão “ENVIAR”.
 
 
Envie a mensagem clicando no botão “ENVIAR” com o botão esquerdo do mouse.
 
 
Observe o percurso da mensagem atéchegar no outro computador.
 
AVALIANDO OS RESULTADOS
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi 
observado nos experimentos.
Pré Teste
1) 
Em algoritmos de estruturas de dados, funções de espalhamento, também conhecidas como 
funções hash, são fundamentais para distribuir dados de forma eficiente em tabelas de 
acesso rápido. Uma característica importante dessas funções é a possibilidade de ocorrerem 
colisões, ou seja, diferentes entradas que resultam no mesmo valor hash.
Considere a seguinte sequência de números: 8, 13, 24, 36, 49, 52, 62, 71, 83, 97, bem como 
a função hash módulo 10, definida por: hash(n) = n mod 10. 
 
Quais números produzem colisões?
A) 13, 83, 52, 62. 
B) 8, 83. 
C) 13, 83, 36. 
2) 
Uma função hash é um algoritmo que mapeia dados de comprimento variável para dados de 
comprimento fixo.
 
Considere as alternativas a seguir e assinale a que não corresponde a uma característica 
desejável das funções hash: 
A) Resistência à colisão. 
B) Recorrência. 
C) Reversível. 
3) 
Em transmissões de dados, especialmente em aplicativos de mensagens, é essencial garantir 
a integridade dos arquivos enviados. Para isso, técnicas como o uso de funções hash são 
empregadas: elas geram um resumo do conteúdo do arquivo, permitindo que o destinatário 
verifique se o arquivo foi alterado durante a transmissão.
Suponha que Alice e Bob decidem enviar arquivos no aplicativo de mensagens instantâneas. 
 
Como seria possível descobrir se o arquivo enviado por Bob foi interceptado no caminho? 
A) Quando o resumo criado pela função hash do receptor é diferente do resumo contido no 
arquivo recebido. 
B) Quando o resumo criado pela função hash do receptor é igual ao resumo contido no arquivo 
recebido. 
C) Quando o transmissor e o receptor utilizam um protocolo de comunicação sem encriptação. 
As funções hash são componentes essenciais em segurança da informação, sendo usadas 
para validar a integridade e a autenticidade de dados. Ao longo do tempo, algumas funções 
hash se tornaram obsoletas devido a avanços na capacidade de ataque, enquanto outras 
4) 
ainda são consideradas seguras. Conhecer essas funções é fundamental para garantir a 
proteção de sistemas e aplicações.
 
Com relação às funções hash, considere as seguintes afirmações:
 
I. A família de funções hash SHA-1 é considerada segura, pois utiliza 256 bits. 
II. Funções hash SHA-2 são consideradas seguras, pois utilizam 512 bits. 
III. A função MD5 é muito utilizada em aplicações legadas, apesar de não ser considerada 
segura.
 
É possível verificar que: 
A) apenas I é verdadeira. 
B) apenas II e III são verdadeiras. 
C) apenas I e II são verdadeiras. 
5) 
No estudo das funções hash, existem propriedades de segurança fundamentais que 
garantem a proteção dos dados contra tentativas de fraudes e manipulações. Entre essas 
propriedades, estão as resistências à pré-imagem, à segunda pré-imagem e à colisão. Cada 
uma delas protege contra tipos específicos de ataques.
 
Considere uma mensagem m1. A propriedade que garante que deve ser 
computacionalmente inviável encontrar outra mensagem, m2, diferente de m1, tal que 
hash(m1) = hash(m2), corresponde a: 
A) resistência à colisão. 
B) resistência à segunda pré-imagem. 
C) resistência à pré-imagem. 
Experimento
* Este laboratório também está disponível para dispositivos Android.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
Pós Teste
1) 
 
No contexto da segurança de informação, deve-se garantir que esta não seja alterada por 
meios desconhecidos ou não autorizados, ou seja, a informação deve ter todas as 
características originais estabelecidas por seu proprietário. 
 
Essa característica corresponde a:
 
A) confidencialidade.
B) disponibilidade.
C) integridade.
2) 
 
É qualquer algoritmo que possibilite a transformação de uma grande quantidade de dados 
com tamanho variável em pequenos dados de tamanho fixo. Esse processo se caracteriza 
por ser irreversível. 
 
Essa definição corresponde a:
 
A) algoritmos de compressão.
B) algoritmos de hash.
C) algoritmos de indexação.
3) 
 
Funções hash são muito utilizadas para verificar a integridade dos dados transmitidos. 
 
Qual é a característica considerada fundamental que todo algoritmo hash deve ter?
 
A) Unidirecionalidade.
B) Reversibilidade.
C) Confidencialidade.
4) 
Funções hash são projetadas para transformar dados de qualquer tamanho em resumos de 
tamanho fixo, de forma rápida e segura. Uma característica essencial dessas funções é que, 
uma vez gerado o valor hash, não deve ser possível reverter o processo para recuperar os 
dados originais. Essa irreversibilidade é fundamental para aplicações como autenticação, 
assinatura digital e verificação de integridade.
No contexto de funções hash, o fato de matematicamente não existir uma função inversa 
pode ser interpretado de que forma?
A) Significa que não é possível recuperar a informação original a partir do valor hash gerado.
B) Significa que existe um único valor hash que pode ser criado a partir de um conjunto de dados 
originais.
C) Significa que alguns dados originais não têm valores hash.
5) 
As funções hash têm diversas aplicações práticas no mundo da tecnologia e da segurança da 
informação. Elas são usadas tanto para garantir a integridade de dados quanto para proteger 
informações sensíveis, como senhas. Compreender essas aplicações ajuda a perceber como 
as funções hash são ferramentas essenciais em diferentes sistemas computacionais.
No contexto de aplicações das funções hash, considere as seguintes afirmações: 
 
I. Permitem simplificar as buscas em bancos de dados por meio da criação de chaves 
primárias. 
II. Permitem verificar a integridade de arquivos baixados ou transferidos por meio da 
comparação de resumos na fonte e no receptor. 
III. Permitem codificar senhas para serem armazenadas no servidor. 
 
Podemos verificar que:
A) apenas I e II são verdadeiras.
B) apenas I e III são verdadeiras.
C) apenas II e III são verdadeiras.
Atividade
Responda as questões da seção “Avaliação dos Resultados” do “Roteiro” e anexe aqui o seu 
relatório.