漫画:什么是SHA系列算法?

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SHA-1


SHA-1算法可以从明文生成160bit的信息摘要,示例如下:


给定明文:      abcd

SHA-1摘要:   81FE8BFE87576C3ECB22426F8E57847382917ACF


SHA-1 与 MD5的主要区别是什么呢?


1.摘要长度不同

MD5的摘要的长度尽128bit,SHA-1摘要长度160bit。多出32bit意味着什么呢?不同明文的碰撞几率降低了2^32 = 324294967296倍。


2.性能略有差别

SHA-1生成摘要的性能比MD5略低。



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SHA-2


SHA-2是一系列SHA算法变体的总称,其中包含如下子版本:


SHA-256:可以生成长度256bit的信息摘要。

SHA-224:SHA-256的“阉割版”,可以生成长度224bit的信息摘要。

SHA-512:可以生成长度512bit的信息摘要。

SHA-384:SHA-512的“阉割版”,可以生成长度384bit的信息摘要。


显然,信息摘要越长,发生碰撞的几率就越低,破解的难度就越大。但同时,耗费的性能和占用的空间也就越高。



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明文:        abcd


MD5摘要:

e2fc714c4727ee9395f324cd2e7f331f


SHA-256摘要:

88d4266fd4e6338d13b845fcf289579d209c897823b9217da3e161936f031589


合成摘要:

e2fc714c4727ee93209c897823b9217da3e161936f031589



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我们先来回顾一下MD5算法的核心过程,没看过的小伙伴们可以点击这个链接:

漫画:什么是MD5算法?


简而言之,MD5把128bit的信息摘要分成A,B,C,D四段(Words),每段32bit,在循环过程中交替运算A,B,C,D,最终组成128bit的摘要结果。


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再看一下SHA-1算法,核心过程大同小异,主要的不同点是把160bit的信息摘要分成了A,B,C,D,E五段。


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再看一下SHA-2系列算法,核心过程更复杂一些,把信息摘要分成了A,B,C,D,E,F,G,H八段。


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其中SHA-256的每一段摘要长度是32bit,SHA-512的每一段摘要长度是64bit。SHA-224和SHA-384则是在前两者生成结果的基础上做出裁剪。



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几点补充:


SHA家族的最新成员SHA-3已经于2015年问世。关于SHA-3的细节,有兴趣的小伙伴们可以查询资料进一步学习。




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