安全散列演算法(英语:Secure Hash Algorithm,缩写为SHA)是一个密码杂凑函数家族,是FIPS所认证的安全杂凑演算法。能计算出一个数位讯息所对应到的,长度固定的字串(又称讯息摘要)的算法。且若输入的讯息不同,它们对应到不同字串的机率很高。
SHA家族的演算法,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在许多安全协定中广为使用,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,但它的演算法跟SHA-1基本上仍然相似。
SHA函数对比
下表中的中继杂凑值(internal state)表示对每个资料区块压缩杂凑过后的中继值(internal hash sum)。
算法和变体 | 输出杂凑值长度 (bits) |
中继杂凑值长度 (bits) |
资料区块长度 (bits) |
最大输入讯息长度 (bits) |
回圈次数 | 使用到的运算子 | 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
![]() |
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
外部链接
参见
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