SHA512 哈什发电机

SHA-512 (Secure Hash Algorithm 512-bit)是一种密码散列函数,可生成512位(64-字节)散列值,一般以128个字符十六进制数来表示. 它被国家标准与技术研究所(NIST)于2001年出版,作为散列功能的SHA-2家族的一部分,被广泛用于安全应用需要更高的安全级别.

关键特性

• 固定输出大小:无论输入大小, 总是产生512位( 64字节) 散列值
• 抗碰撞:计算不可行, 无法找到两个不同的输入, 输出相同的散列
• 决定:相同的输入总是产生相同的输出散列值
• 雪崩效应:即使输入的微小变化也会导致完全不同的散列输出
• 单向函数:几乎无法反转散列以找到原始输入

SHA-512如何运作

SHA-512算法在几个阶段运行:

1. 输入格式:输入消息被添加,以确保其长度比1024位的倍数小128位,再附加消息长度.
2. Hash 缓冲初始化:8个64位散列值被初始化,使用前8个质数平方根的分数部分的前64位.
3. 信件处理:消息通过80个回合的复杂操作(包括位函数和逻辑操作)以1024位块处理.
4. 输出生成:最后的512位散列通过在所有消息块处理完毕后合并更新的缓冲值来生成.

实际世界应用

• 密码存储:Unix和Linux系统使用SHA-512进行安全密码散列
• 数字签名:用于核实数字文件的真实性和完整性
• SSL/TLS 系统 证书:帮助确保互联网通信安全
• 区块链技术:在BitShares和LBRY信用等区块链网络中使用
• 数据完整性 核查:确保文件在转移过程中没有被篡改
• 电子邮件地址:电子邮件管理系统用来创建安全压制列表

SHA-512对SHA-256

虽然两者都是SHA-2家族的一部分,但它们在几个方面有所不同:

• 输出大小:SHA-512生产出512位散列,而SHA-256生产出256位散列
• 警卫:SHA-512在理论上较能抵抗攻击,特别是对量子计算机的攻击
• 性能:SHA-512为31% 较短的输入速度较慢,但可以是2.9% 更快地输入更长的输入,特别是64位处理器
• 通过:SHA-256被更广泛地采用,特别是在比特币和相关区块链技术中
• 块大小:SHA-512 处理 1024 位块,而 SHA-256 处理 512 位块

• 高安全性密码存储:

  被Unix和Linux系统用于安全密码散列,其中512位输出提供了强化保护来防范野蛮和字典攻击.

• 数字签字和证书:

  在高度安全的环境中确保文件的真实性和完整性,包括在核查至关重要的法律和财务应用。

• 安全文件完整性验证:

  创建校验和,以验证敏感文件在传输或存储过程中没有被修改,对于软件发行和存档目的尤为重要.

• 区块链和密码学应用:

  用于BitShares和LBRY Credits等特定块链执行,为交易和数据完整性提供加密安全.

• 数据遵守情况和法律证据:

  用于认证法律环境中的数字档案,包括认证卢旺达问题国际刑事法庭的档案录像。

数学基金会

SHA-512依赖于复杂的数学操作,包括:

• 按位逻辑操作( AND, OR, XOR, NOT)
• 模块添加( 2 以内)⁶⁴)
• 循环位旋转(ROTRn)和位移(SHRn)
• 压缩功能,包括Ch(x,y,z)和Maj(a,b,c)
• 使用特别设计的单词函数进行消息调度

SHA-512的未来

尽管出现了较新的散列算法,但SHA-512仍然具有相关性,原因有以下几个:

• 它的512位输出大小为未来密码分析攻击提供了相当的安全余地
• 它对量子计算攻击的抗力理论上比SHA-256更强
• 未发现实际相撞,维持其加密完整性
• 它在64位处理器上高效运行,这些处理器在大多数计算环境中现在都是标准的
• 虽然有较新的SHA-3算法,但SHA-512仍然值得信任并得到广泛实施