SHA家族
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安全散列算法（英语：Secure Hash Algorithm，缩写为SHA）是一个密码散列函数家族，是FIPS所认证的安全散列算法。能计算出一个数字消息所对应到的，长度固定的字符串（又称消息摘要）的算法。且若输入的消息不同，它们对应到不同字符串的几率很高。
SHA家族的算法，由美国国家安全局（NSA）所设计，并由美国国家标准与技术研究院（NIST）发布，是美国的政府标准，其分别是：
- SHA-0：1993年发布，当时称做安全散列标准（Secure Hash Standard），发布之后很快就被NSA撤回，是SHA-1的前身。
- SHA-1：1995年发布，SHA-1在许多安全协议中广为使用，包括TLS、GnuPG、SSH、S/MIME和IPsec，是MD5的后继者。但SHA-1的安全性在2010年以后已经不被大多数的加密场景所接受。2017年荷兰密码学研究小组CWI和Google正式宣布攻破了SHA-1[1]。
- SHA-2：2001年发布，包括SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256。SHA-2目前没有出现明显的弱点。虽然至今尚未出现对SHA-2有效的攻击，但它的算法跟SHA-1基本上仍然相似。
SHA函数对比
[编辑]下表中的中继散列值（internal state）表示对每个资料区块压缩散列过后的中继值（internal hash sum）。
| 算法和变体 | 输出散列值长度 （bits） |
中继散列值长度 （bits） |
资料区块长度 （bits） |
最大输入消息长度 （bits） |
循环次数 | 使用到的运算符 | 碰撞攻击 （bits） |
性能示例[3] (MiB/s) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MD5（作为参考） | 128 | 128 (4 × 32) |
512 | 无限[4] | 64 | And, Xor, Rot, Add (mod 232), Or | ≤18 （发现碰撞） |
335 | |
| SHA-0 | 160 | 160 (5 × 32) |
512 | 264 − 1 | 80 | And, Xor, Rot, Add (mod 232), Or | <34 （发现碰撞） |
- | |
| SHA-1 | 160 | 160 (5 × 32) |
512 | 264 − 1 | 80 | <63[5] （发现碰撞[6]） |
192 | ||
| SHA-2 | SHA-224 SHA-256 |
224 256 |
256 (8 × 32) |
512 | 264 − 1 | 64 | And, Xor, Rot, Add (mod 232), Or, Shr | 112 128 |
139 |
| SHA-384 SHA-512 SHA-512/224 SHA-512/256 |
384 512 224 256 |
512 (8 × 64) |
1024 | 2128 − 1 | 80 | And, Xor, Rot, Add (mod 264), Or, Shr | 192 256 112 128 |
154 | |
| SHA-3 | SHA3-224 SHA3-256 SHA3-384 SHA3-512 |
224 256 384 512 |
1600 (5 × 5 × 64) |
1152 1088 832 576 |
无限[7] | 24[8] | And, Xor, Rot, Not | 112 128 192 256 |
- |
| SHAKE128 SHAKE256 |
d (arbitrary) d (arbitrary) |
1344 1088 |
min(d/2, 128) min(d/2, 256) |
- | |||||
SHAd
[编辑] |
SHAd函数是一个简单的相同SHA函数的重述：
SHAd-256(m)=SHA-256(SHA-256(m))。它会克服有关延伸长度攻击的问题。
参考文献
[编辑]引用
[编辑]- ^ SHAttered. shattered.it. [2017-02-24]. （原始内容存档于2017-02-23） （英语）.
- ^ Crypto++ 5.6.0 Benchmarks. [2013-06-13]. （原始内容存档于2016-10-14）.
- ^ Found on an AMD Opteron 8354 2.2 GHz processor running 64-bit Linux[2]
- ^ The MD5 Message-Digest Algorithm. [2016-04-18]. （原始内容存档于2017-04-26）.
- ^ The SHAppening: freestart collisions for SHA-1. [2015-11-05]. （原始内容存档于2017-04-19）.
- ^ Announcing the first SHA1 collision. 2017-02-23 [2017-02-23]. （原始内容存档于2017-04-24）.
- ^ The Sponge Functions Corner. [2016-01-27]. （原始内容存档于2012-09-04）.
- ^ The Keccak sponge function family. [2016-01-27]. （原始内容存档于2016-08-06）.
来源
[编辑]- Eli Biham, Rafi Chen, Near-Collisions of SHA-0, Cryptology ePrint Archive, Report 2004/146, 2004 (to appear CRYPTO 2004) [1]（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Florent Chabaud, Antoine Joux: Differential Collisions in SHA-0. CRYPTO 1998. pp. 56–71.
- Henri Gilbert, Helena Handschuh: Security Analysis of SHA-256 and Sisters. Selected Areas in Cryptography 2003: pp. 175–193.
外部链接
[编辑]- FIPS PUB 180-2，安全散列标准
- RFC 3174（页面存档备份，存于互联网档案馆），美国安全散列算法1（SHA1）
- 这个Javascript SHA-1计算机会展示计算过程中的中继值（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- SHA-256在线格计算工具
