MySQL でのデータのハッシュ化

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MySQL には MD5()、SHA1()、および SHA2() が組み込まれています。これらは動作しますが、16 進文字列を返します。SHA-256 ハッシュでは 64 文字になりますが、その実データは 32 バイトです。ハッシュをバイナリで保存するとサイズは半分になり、インデックスの効率も上がります。VillageSQL の vsql_crypto 拡張機能の digest() は生のバイナリを返し、すべてのアルゴリズムを 1 つの関数で扱えます。

MySQL のデフォルト: 分散した関数と 16 進出力

MySQL はハッシュ化のために 3 つの別々の関数を提供しています。

SELECT MD5('hello');                 -- 32-char hex string
SELECT SHA1('hello');                -- 40-char hex string
SELECT SHA2('hello', 256);          -- 64-char hex string (SHA-256)
SELECT SHA2('hello', 512);          -- 128-char hex string (SHA-512)

これらは動作しますが、ストレージに無駄があります。256 ビットの SHA2 は 64 文字の VARCHAR を返します。ハッシュの各バイトが 2 桁の 16 進数として符号化されるため、必要なバイト数の 2 倍です。バイナリ出力を得るには UNHEX(SHA2('hello', 256)) と書きます。これは動作しますが、毎回一貫して書くには煩雑です。また、sha224 や sha384 の選択肢はありません。MySQL が公開しているものに限られます。

標準的な回避策: UNHEX + SHA2

コンパクトなバイナリ保存のために、開発者は SHA2() を UNHEX() で包みます。

CREATE TABLE files (
    id       INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    path     VARCHAR(500),
    sha256   BINARY(32)
);

INSERT INTO files (path, sha256)
VALUES ('/data/report.pdf', UNHEX(SHA2(LOAD_FILE('/data/report.pdf'), 256)));

-- Find duplicate files by hash
SELECT sha256, COUNT(*) AS count
FROM files
GROUP BY sha256
HAVING count > 1;

これでコンパクトな保存ができます。少し冗長ですが、標準的な手法であり、SHA-256 と SHA-512 では問題なく動作します。

VillageSQL の場合: digest()

VillageSQL の vsql_crypto 拡張機能は digest(data, algorithm) を追加します。この関数は VARBINARY のハッシュを直接返すため、UNHEX() で包む必要がありません。

INSTALL EXTENSION vsql_crypto;

-- digest() returns VARBINARY — no UNHEX wrapper
CREATE TABLE files (
    id      INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    path    VARCHAR(500),
    sha256  VARBINARY(32)
);

INSERT INTO files (path, sha256)
VALUES ('/data/report.pdf', digest(LOAD_FILE('/data/report.pdf'), 'sha256'));

-- Compare hashes for duplicate detection
SELECT path FROM files
WHERE sha256 = digest(LOAD_FILE('/data/incoming.pdf'), 'sha256');

ログや表示のために読める文字列が必要な場合は HEX() を使います。

SELECT path, HEX(sha256) AS hash_hex FROM files;

サポートされるアルゴリズム

アルゴリズム	digest() の呼び出し	出力サイズ	使用する場面
SHA-256	`digest(data, 'sha256')`	32 バイト	汎用の整合性チェック
SHA-512	`digest(data, 'sha512')`	64 バイト	より高い衝突耐性が必要な場合
SHA-224	`digest(data, 'sha224')`	28 バイト	SHA-2 ファミリーで容量に制約がある場合
SHA-384	`digest(data, 'sha384')`	48 バイト	256 と 512 の中間
SHA-1	`digest(data, 'sha1')`	20 バイト	レガシー互換性のみ
MD5	`digest(data, 'md5')`	16 バイト	レガシー互換性のみ

新しいアプリケーションでは MD5 や SHA-1 を使わないでください。どちらにも既知の衝突脆弱性があります。ほとんどの用途では SHA-256 が実用的なデフォルトです。パスワードの保存に限っては、digest() は適切なツールではありません。crypt() と gen_salt() については MySQL でのパスワードのハッシュ化を参照してください。

各手法を使う場面

手法	使用する場面
`SHA2(data, 256)`	16 進出力だけが必要で、MySQL のみのスタックの場合
`UNHEX(SHA2(data, 256))`	バイナリ保存が必要で、VillageSQL に依存しない場合
`digest(data, 'sha256')`	アルゴリズムを柔軟に選べる、簡潔なバイナリ出力が必要な場合

VillageSQL 上の新しいプロジェクトでは、digest() のほうが簡潔な選択です。既存の MySQL のみのアプリケーションでは、UNHEX(SHA2()) も同じく正しい選択です。

よくある質問

digest() と SHA2() の違いは何ですか？

SHA2('hello', 256) は 64 文字の 16 進文字列を返します。digest('hello', 'sha256') は 32 バイトの VARBINARY を返します。計算されるハッシュは同じで、違いは符号化です。バイナリ保存のほうがコンパクトで、インデックスの作成も高速です。

digest() で重複行を検出できますか？

はい。digest(content, 'sha256') をインデックス付きの列に保存し、WHERE sha256 = digest(incoming_content, 'sha256') で問い合わせます。これは、アップロードされたファイルの重複排除、変更されたレコードの検出、コンテンツアドレス指定の検索の構築でよく使われるパターンです。

digest() はパスワードに安全ですか？

いいえ。digest() は高速なハッシュであり、マイクロ秒で計算されます。パスワードのハッシュ化には、低速で反復するアルゴリズムが必要です。同じ拡張機能の crypt() と gen_salt() を使ってください。MySQL でのパスワードのハッシュ化を参照してください。

digest() は HMAC をサポートしていますか？

いいえ。digest() は鍵を持たないただのハッシュです。鍵付きの認証コードには hmac() を使います。MySQL での HMAC 署名を参照してください。

トラブルシューティング

問題	解決策
`FUNCTION <database>.digest does not exist`	`INSTALL EXTENSION vsql_crypto` を実行します
`digest()` が NULL を返す	NULL の入力か、本当に認識されないアルゴリズム名かを確認します。大文字と小文字は問題ではありません。名前は大文字と小文字を区別せずに照合されるため、`'SHA256'` と `'sha256'` は同じ出力を返します
16 進で保存したハッシュのサイズが 2 倍に見える	列が VARBINARY ではなく VARCHAR です。SHA-256 では `VARBINARY(32)` に変更します
同一の 2 つの文字列のハッシュが異なる	エンコーディングと照合順序を確認します。ハッシュは大文字と小文字を区別し、バイト単位で厳密です

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