C语言实现SHA算法

C语言实现SHA算法

SHA（Secure Hash Algorithm），安全散列算法, 是一种常见的密码学哈希函数, 用于保持数据的完整性。SHA算法具有很高的安全性和不可逆性，因此在数字签名认证、随机数生成、消息摘要、密码协议等领域被广泛使用。本文将介绍如何用C语言实现SHA算法。

一、SHA算法的原理

SHA算法原理就是把任意长度的输入“压缩”成一个160bit的输出。SHA是结合了MD4、MD5和HAVAL的优点，并且提供更强的安全性。SHA算法使用的数据结构和MD5算法一样，都是基于Merkle-Damgard结构的。

SHA算法主要分为以下四个步骤：

1. 填充.MD5采用的是填充位数到512的倍数，之后再进行运算。SHA采用填充位数到512的倍数，并且最后加上一个长度值，保证数据长度压缩后唯一确定。

2. 初始化.SHA算法中有一个H向量，这个向量用于初始化，可以自定义一个常量向量。

3. 压缩. SHA算法基于Merkle-Damgard，把数据划分成多个块，每个块进行一次压缩，把每块的结果输出到下一块进行压缩。

4. 输出.将最后的H向量按位拼接，得到160bits的摘要。

二、SHA算法的实现

下面基于上述原理，用C语言实现SHA算法。

1. 定义类型和宏定义

首先我们需要定义常量和类型，为实现更好的可读性，可采用以下方法：

#define SHR(bits,word) ((word)>>(bits))
#defi