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详解常用哈希函数 SHA-256算法

说明:

② 函数

· 安详性可满意应用的安详需求
0.414213562373095048
· 输入数据长度为l比特,1≤l≤264-1

ROTRi(x)暗示轮回右移i比特;SHRi(x)暗示右移i比特;

动静扩展的步调如下:

⑥ SHA-256事情全进程

初始值IV为:
typedef.h:界说数据范例
1995年发布了SHA-1(FIPS PUB 180–1)。

安详性
措施设计
这些初值是对自然数中前8个质数(2,3,5,7,11,13,17,19)的平方根的小数部门取前32比特而来。
sha256.h:界说SHA-256算法相关成果函数、数据接口声明
常用的SHA-256算法就讲到这里啦,下节课我们将进修常用哈希函数Keccak算法,敬请等候!

SHA系列尺度哈希函数是由美国尺度与技能研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)组织拟定的。
压缩函数是SHA-256的焦点,令a, b, c, d, e, f, g, h为字寄存器,T1, T2为中间变量。

· 设动静m长度为l比特。首先将比特“1”添加到m的末端,再添加k个“0”,个中,k是满意下式的最小非负整数l+1+k = 448mod512。
而0.414213562373095048 ≈ 6∗16−1 +a∗16−2+0∗16−3 +9∗16−4 +…
(1) 常量与函数
2002年发布了SHA-2( FIPS PUB 180–2),包罗3种算法:SHA-256, SHA-384, SHA-512。
sha256_test.h:界说测试函数、数据接口声明
510e527f 9b05688c 1f83d9ab 5be0cd19
① 常量

· 学者已开展对SHA-256的安详阐明(如缩减轮的阐明),尚未发明本质的缺陷

补比拿手度24 (64位暗示),获得512比特的数据:

· 以信息“abc”为例显示补位的进程。a, b, c对应的ASCII码别离是97, 98, 99;于是原始信息的二进制编码为:01100001 01100010 01100011。

⑤ 根基压缩函数
1993年发布了SHA-0 (FIPS PUB 180),后发明不安详。

· 输出哈希值的长度为256比特

(2) 算法描写
2005年王小云院士给出一种进攻SHA-1的要领,,用269操纵找到一个强碰撞,以前认为是280。
· 然后再添加一个64位比特串,该比特串是长度l的二进制暗示。填充后的动静m的比拿手度必然为512的倍数。
SHA-256算法描写

和8个初始值雷同,这些常量是对自然数中前64个质数(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97…)的立方根的小数部门取前32比特而来。

今朝常用的哈希函数有三种,别离为SHA-256算法、Keccak算法、SM3算法,本日我们对SHA-256算法举办具体讲授。
sha256.c:实现SHA-256算法相关成果函数
· 对数据填充的目标是使填充后的数据长度为512的整数倍。因为迭代压缩是对512位数据块举办的,假如数据的长度不是512的整数倍,最后一块数据将是短块,这将无法处理惩罚。
SHA-256用到了以下函数

· 专业机构设计,颠末充实测试和论证
main.c:实现main函数,测试措施的正确性、机能等
补一个“1” :0110000101100010 01100011 1
SHA-256算法利用以下常数与函数:

④ 压缩函数
轮廓
将填充后的动静m′按512比特分成n组:

根基压缩函数的流程如右边公式所述。

③ 动静扩展
2017年2月23日,谷歌公布找到SHA-1碰撞的算法,需要淹灭110块GPU一年的运算量。
于是,质数2的平方根的小数部门取前32比特就对应出0x6a09e667。

② 动静分块
0x6a09e667 bb67ae85 3c6ef372 a54ff53a 
补423个“0”:01100001 01100010 01100011 10000000 00000000 … 00000000
举个例子来说,√2小数部门约:
对一个动静分组M(t) 迭代压缩之前,首先进动作静扩展:将16个字的动静分组M t 扩展生成如下的64个字,供压缩函数利用W0,W1,…,W63,动静扩展把原动静位打乱,隐蔽原动静位之间的关联,加强了安详性。
Sha256_test.c:实现测试成果函数
① 填充

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