66、深入解析SHA-2与SHA-3哈希函数

深入解析SHA-2与SHA-3哈希函数

1. SHA-2哈希函数概述

SHA-2系列函数和SHA-1、MD5一样，属于Merkle–Damgård函数，采用了专门的压缩函数设计，可视为Davies–Meyer压缩函数的变体，使用模加法而非异或操作。以下是NIST在FIPS 180中标准化的哈希函数参数概述：
| 算法 | 消息大小 | 块大小 | 字大小 | 状态大小 | 输出大小 |
| — | — | — | — | — | — |
| SHA-1 | < 2^64 | 512 | 32 | 160 | 160 |
| SHA-224 | < 2^64 | 512 | 32 | 256 | 224 |
| SHA-256 | < 2^64 | 512 | 32 | 256 | 256 |
| SHA-384 | < 2^128 | 1024 | 64 | 512 | 384 |
| SHA-512 | < 2^128 | 1024 | 64 | 512 | 512 |
| SHA-512/224 | < 2^128 | 1024 | 64 | 512 | 224 |
| SHA-512/256 | < 2^128 | 1024 | 64 | 512 | 256 |

SHA-2的六个函数可分为两组：
- 基于SHA-256的组 ：包含SHA-256和SHA-224，基于32位字操作，消息块大小为512位，内部状态为256位。使用Merkle–Damgård强化填充，消息长度预留64位，理论最大消息长度为2^64 - 1位