安全雜湊演算法(Secure Hash Algorithm)主要適用於數字簽名標準(Digital Signature Standard DSS)裡面定義的數字簽名演算法(Digital Signature Algorithm DSA)。對於長度小於2^64位的訊息,SHA1會產生一個160位的訊息摘要。該演算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善,並被廣泛使用。該演算法的思想是接收一段明文,然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段(通常更小)密文,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預對映或資訊),並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即雜湊值(也稱為資訊摘要或資訊認證程式碼)的過程。雜湊函式值可以說是對明文的一種“指紋”或是“摘要”所以對雜湊值的數字簽名就可以視為對此明文的數字簽名。

SHA-1是一種資料加密演算法,該演算法的思想是接收一段明文,然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段(通常更小)密文,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預對映或資訊),並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即雜湊值(也稱為資訊摘要或資訊認證程式碼)的過程。

單向雜湊函式的安全性在於其產生雜湊值的操作過程具有較強的單向性。如果在輸入序列中嵌入密碼,那麼任何人在不知道密碼的情況下都不能產生正確的雜湊值,從而保證了其安全性。SHA將輸入流按照每塊512位(64個位元組)進行分塊,併產生20個位元組的被稱為資訊認證程式碼或資訊摘要的輸出。

該演算法輸入報文的長度不限,產生的輸出是一個160位的報文摘要。輸入是按512 位的分組進行處理的。SHA-1是不可逆的、防衝突,並具有良好的雪崩效應。

通過雜湊演算法可實現數字簽名實現,數字簽名的原理是將要傳送的明文通過一種函式運算(Hash)轉換成報文摘要(不同的明文對應不同的報文摘要),報文摘要加密後與明文一起傳送給接受方,接受方將接受的明文產生新的報文摘要與傳送方的發來報文摘要解密比較,比較結果一致表示明文未被改動,如果不一致表示明文已被篡改。

MAC (資訊認證程式碼)就是一個雜湊結果,其中部分輸入資訊是密碼,只有知道這個密碼的參與者才能再次計算和驗證MAC碼的合法性。

SHA-1與MD5的比較

因為二者均由MD4匯出,SHA-1和MD5彼此很相似。相應的,他們的強度和其他特性也是相似,但還有以下幾點不同:

l 對強行攻擊的安全性:最顯著和最重要的區別是SHA-1摘要比MD5摘要長32 位。使用強行技術,產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD5是2128數量級的操作,而對SHA-1則是2160數量級的操作。這樣,SHA-1對強行攻擊有更大的強度。

l 對密碼分析的安全性:由於MD5的設計,易受密碼分析的攻擊,SHA-1顯得不易受這樣的攻擊。

l 速度:在相同的硬體上,SHA-1的執行速度比MD5慢。