22、常见加密哈希算法及安全机制解析

常见加密哈希算法及安全机制解析

1. 安全哈希算法（SHA）

1.1 SHA 概述

安全哈希算法（SHA）是当今使用最广泛的哈希算法之一，有多个版本，且都被认为是安全且无碰撞的：
- SHA - 1 ：160 位哈希函数，类似于早期的 MD5 算法，由美国国家安全局（NSA）设计，是数字签名算法（DSA）的一部分。
- SHA - 2 ：有两个类似的哈希函数，分别是 SHA - 256 和 SHA - 512，字长不同，前者使用 32 字节（256 位）字，后者使用 64 字节（512 位）字。还有截断版本 SHA - 224 和 SHA - 384，也由 NSA 设计。
- SHA - 3 ：2012 年 10 月被采用的最新版本。

1.2 SHA - 1 算法详解

1.2.1 填充与分块

SHA - 1 和 MD5 类似，使用填充和 512 位块。最后一个块必须是 448 位，后面跟着一个 64 位无符号整数，表示原始消息的大小。如果消息超过 512 位，一个块的最终输出将与下一个块组合，直到到达最后一个块。

1.2.2 初始化与消息处理

SHA - 1 使用五个块，通常表示为 h1、h2、h3、h4 和 h5，并初始化为常量值。要哈希的消息转换为字符并转换为二进制格式，然后填充，使其均匀地分成 512 位段，最后加上 64 位的原始消息长度。

1.2.3 生成 80 字数组

每个 512 位段被