SHA-2 安全雜湊演算法2 演算法詳解
阿新 • • 發佈：2019-01-03
SHA-2
又稱安全雜湊演算法2（Secure Hash Algorithm 2），是一種密碼雜湊函式演算法標準，其輸出長度可取224位、256位、384位、512位，分別對應SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512。它含包含另外兩個演算法：SHA-512/224、SHA-512/256。
下面我們主要討論SHA-256演算法
具體步驟：
SHA-256演算法的輸入是最大長度小於2^64位的訊息，輸出是256位的訊息摘要，輸入訊息以512位的分組為單位進行處理。
1.訊息充填
新增一個“1”或者N個“0”使其長度模512與448同餘。在訊息後附加64位的長度塊，其值為充填前訊息的長度。從而產生長度為512整數倍的訊息分組，充填後訊息的長度最多為2^64位。2.初始化連結變數
連結變數的中間結果和最終結果儲存於256位的緩衝區中，緩衝區用8個32位的暫存器可用A-H，h0-h7表示，輸出仍然放在緩衝區以代替舊的8個暫存器。首先要對連結變數進行初始化：
h0 := 0x6a09e667
h1 := 0xbb67ae85
h2 := 0x3c6ef372
h3 := 0xa54ff53a
h4 := 0x510e527f
h5 := 0x9b05688c
h6 := 0x1f83d9ab
h7 := 0x5be0cd193.處理主迴圈模組
訊息塊是以512位分組為單位進行處理的，需要進行64步迴圈操作。每一輪的輸入均為當前處理的訊息分組和上一輪輸出的256位緩衝區A-H的值。每一步中均採用了不同的訊息字和常數。
4.得出最終的Hash值
所有512位的訊息塊分組都處理完以後，最後一個分組處理後得到的結果即為最終輸出的256位的訊息摘要。
步函式：
每一步都會生成兩個臨時的變數，T1、T2：
根據T1、T2的值，對暫存器A、E進行更新。ABCEFG的輸入值則一次賦值給BCDFGH。
A = ( T1 + T2 ) mod 2^32
B = A
C = B
D = C
E = ( D +T1) mod 2^32
F = E
G = F
H = G 
且ROTR^n(x)表示對32位的變數x迴圈右移n位。
Kt的獲取方法是取錢64個素數立方根的小數部分二進位制的前64位。其作用是提供了64位隨機串集合以消除輸入資料裡的任何規則性。
對於每個輸入分組匯出的訊息分組Wt，前16個訊息字Wt（0<= t <=15）直接按照訊息輸入分組對應的16個32位字，其他的則按照如下公式來計算得出：
其中：
SHR^n(x)表示對32位的變數x右移n位，其匯出方法為：
