Как использовать хэш для проверки целостности загруженных частей файла

Что проверяют

Умеете ли вы построить схему проверки, а не только вызвать SHA256. Важно, различаете ли вы случайную порчу и подмену данных и считаете ли хэш потоково. Следом часто спрашивают: а если злоумышленник подменит и файл, и хэш?

Как отвечать

Схема для загрузки по частям:

• клиент режет файл на чанки, считает хэш каждого и всего файла, шлёт хэш чанка вместе с ним, например в заголовке Content-Digest из RFC 9530;
• сервер считает хэш по мере чтения тела, не буферизуя его целиком, и при расхождении отвечает ошибкой. Клиент перезаливает только этот чанк;
• после сборки сервер сверяет итоговый хэш, чтобы поймать ошибку в порядке или склейке частей.

Инструменты .NET:

• SHA256.HashData: статический метод без создания объекта, для потока есть SHA256.HashDataAsync(Stream);
• IncrementalHash: CreateHash(HashAlgorithmName.SHA256), затем AppendData на каждый буфер и GetHashAndReset в конце. Удобно копить хэш файла по мере прихода чанков;
• Convert.ToHexString: hex без BitConverter и Replace;
• CryptographicOperations.FixedTimeEquals: сравнение за постоянное время, когда значение работает как секрет;
• HMACSHA256: защита от подмены, ключ знают только клиент и сервер.

Против одних сетевых сбоев хватит CRC32 или xxHash из пакета System.IO.Hashing, они быстрее. MD5 и SHA-1 для безопасности не годятся: коллизии для них строятся на практике.

Где спотыкаются

Читают файл через File.ReadAllBytes и только потом хэшируют. На гигабайтной загрузке это лишняя память, а поток хэшируется кусками.

Называют хэш защитой от атакующего. Если хэш едет тем же каналом, что и данные, подменить оба ничего не стоит: нужен HMAC, подпись или хэш из доверенного источника.

Сравнивают строки, не договорившись о формате: hex в разном регистре, Base64 против hex. Надёжнее сравнивать байты, а не их текстовое представление.