פונקציית גיבוב קריפטוגרפית
שימושים

הבטחת שלמות. השימוש העיקרי בפונקציית גיבוב הוא הבטחת שלמות של פיסת מידע דיגיטלי כמו קובץ, הודעת דואר, מפתח הצפנה או מסר כלשהו. תחילה מפיקים מהמסמך תמצית קצרה אותה שולחים יחד עם המסמך או מאחסנים במקום שמור. בנקודת זמן כלשהי, אם מעוניינים לוודא את שלמות המסמך מחשבים את פונקציית הגיבוב מתוכן המסמך הנוכחי ומשווים את התוצאה מול התמצית השמורה, אם ישנו הבדל משמע שבוצע שינוי. פונקציית הגיבוב מבטיחה מעצם הגדרתה שניסיון לבצע שינוי זדוני במסמך מבלי שהמשתמשים הלגיטימיים יבחינו בו יתגלה מיד היות שתמצית המסמך השמורה לא תתאים למסמך לאחר השינוי. אלא אם כן המתקיף מסוגל לשנות גם את התמצית. היות שהתמצית בדרך כלל מאומתת בדרך כלשהי לא סביר שהוא יצליח.
חתימה דיגיטלית. פונקציית גיבוב בדרך כלל מהירה מאוד לכן מסיבות של יעילות כאשר רוצים לחתום חתימה דיגיטלית על מסמך גדול, עדיף תחילה להכין מהמסמך תמצית ולחתום עליה במקום לחתום על המסמך כולו. היות שיש התאמה חד-ערכית בין המסמך לתמצית שלו אם החתימה על התמצית נמצאת תקפה, הרי שעובדה זו מבטיחה שהמסמך עצמו אותנטי. בנוסף פונקציית גיבוב יכולה לשמש כבסיס לחתימה דיגיטלית חד-פעמית. הרעיון לחתימה דיגיטלית חד-פעמית מבוססת פונקציית גיבוב עלה כבר ב-1979 והסיבה שהיא אינה בשימוש נרחב כיום נובע בעיקר בגלל מפתחות חתימה ואימות גדולים מדי. לאורך השנים נעשו מאמצים להקטין את המפתחות, ביניהם הרעיון של שימוש בעץ גיבוב או בטביעת אצבע ציבורית.
הגנה על סיסמאות. שיטה ותיקה לניהול סיסמאות נעשית באמצעות פונקציית גיבוב. סיסמאות לא נשמרות במצב גלוי מחשש לפריצה למערכת וגנבתן. לא מקובל להשתמש בפונקציית הצפנה כדי להגן על סודיות הסיסמאות מפני שלוש סיבות. א. אין צורך בפענוח כלל כי אפשר להשאיר את הסיסמאות במצב מוצפן. בכל ניסיון אימות השרת יכול להצפין את הסיסמה שהוקלדה על ידי המשתמש ולהשוות את התוצאה עם הסיסמה המוצפנת השמורה במערכת. מסיבה זו פונקציית גיבוב מועדפת כי אינה זקוקה למפתח הצפנה כלל. ב. יש עניין של מגבלות חוקיות על הצפנה חזקה במדינות מסוימות כמו ישראל לכן כל דרך שנמנעת מהצפנה עדיפה. ג. פונקציית גיבוב מהירה, פשוטה ויעילה יותר מפונקציית הצפנה. לכן מקובל שהשרת מאחסן רק את קוד הגיבוב של הסיסמאות וכאשר משתמש מעוניין להתחבר הוא מתבקש להקליד סיסמה, השרת מחשב את פונקציית הגיבוב של הסיסמה שהקליד ובודק האם הערך שהתקבל תואם לזה השמור במערכת, אם כן השרת מאשר את ההתחברות. אמנם זו שיטה יעילה ומקובלת בעולם כיום אך היא אינה מספקת הגנה הרמטית. למעשה אינה מונעת לחלוטין התקפת כוח גס על קובץ הסיסמאות כולו, גם אם הסיסמאות אינן שמורות במצב קריא. המתקיף יכול לגנוב את קובץ הסיסמאות המוצפנות, לנחש סיסמאות כלשהן, לבצע גיבוב שלהן ולבדוק האם התוצאה מופיעה בקובץ, גם אם לא של משתמש ספציפי. היות שהתקפה כזו יכולה להתבצע בצורה לא מקוונת, למתקיף יש זמן בשפע.
אימות זהויות. דרך יותר בטוחה מאימות באמצעות סיסמה המציעה מה שקרוי "אימות חזק" היא סיסמה חד-פעמית. הרעיון הוצע לראשונה על ידי לזלי למפורט והוא שימוש בפונקציית גיבוב לצורך אימות זהויות ברשת לא בטוחה מבלי להשתמש בסיסמה קבועה. דוגמה למערכת כזו היא S/KEY.
סכמת התחייבות. אפשר להכין סכמת התחייבות מפונקציית גיבוב, הרעיון הבסיסי פועל כדלהלן: אם אליס רוצה להוכיח לבוב ידיעת סוד מסוים אך אינה רוצה לחשוף אותו בפניו (כעת), היא יכולה להכין תמצית גיבוב מהסוד ולשלוח אותה לבוב כהתחייבות. בבוא העת כאשר הסוד נחשף בוב יכול לייצר ערך גיבוב חדש של הסוד ולהשוותו מול זה שאליס שלחה קודם. בדרך זו בוב יכול להבטיח שאליס לא שינתה את הסוד ולמעשה הסוד שנחשף הוא הסוד שהיא התחייבה על ידיעתו קודם לכן. לסכמות התחייבות שימושים במכרז והצבעה דיגיטליים.
מחולל פסאודו-אקראי. פונקציית גיבוב קריפטוגרפית יכולה לשמש כבסיס למחולל פסאודו-אקראי. טכניקה זו מנוצלת בהרבה פרוטוקולים. במחולל פסאודו אקראי קריפטוגרפי מקובל לא להשתמש ישירות בערכים אקראיים שנאספו ממקורות שונים (כגון מחולל אקראי פיזי, פונקציה קריפטוגרפית או נתוני מערכת אקראיים חסרי חשיבות) זאת בגלל שההתפלגות הסטטיסטית שלהם עלולה להיות נמוכה, אלא תחת זאת מעבירים אותם בפונקציית גיבוב ותוצאת הגיבוב היא פלט המחולל הסופי (דוגמאות; האלגוריתמים Yarrow ו-TrueRand).
פונקציית גזירת מפתח - Key derivation function (בקיצור KDF). פונקציית גיבוב קריפטוגרפית טובה לגזירת מפתחות הצפנה רבים מתוך מפתח מאסטר יחיד. כל אימת שזקוקים למפתח חדש מבצעים גיבוב של המפתח הקודם ולוקחים חלק מהתוצאה לפי הצורך כמפתח חדש. בגלל החד-כיווניות של פונקציית הגיבוב, יהיה קשה למתקיף לנסות לנחש את המפתחות שהופקו. אך אם עלה בידו לנחש את מפתח המאסטר יהיה קל לו לנחש את כל המפתחות כי הוא פשוט יכול להריץ את פונקציית הגיבוב בעצמו.