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SHA-256#xff08;Secure Hash Algorithm 256-bit#xff09;是一种哈希算法#xff0c;属于 SHA-2#xff08;Secure Hash Algorithm 2#xff09;家族的一员。SHA-256 产生的哈希值是一… 文章目录 一、 sha256介绍二、sha256原理三、openssl sha256实现 一、 sha256介绍
SHA-256Secure Hash Algorithm 256-bit是一种哈希算法属于 SHA-2Secure Hash Algorithm 2家族的一员。SHA-256 产生的哈希值是一个256位32字节的二进制数字通常以64个十六进制字符的形式表示。
以下是 SHA-256 的一些关键特点和应用 安全性 SHA-256 被广泛认为是安全的哈希算法。对于理论上的攻击者来说找到两个不同的输入产生相同的 SHA-256 哈希值碰撞的难度应该是极大的。 固定输出长度 SHA-256 生成的哈希值始终是256位不论输入的长度如何。这种固定的输出长度使其在各种应用中易于处理。 抗碰撞性 SHA-256 具有良好的抗碰撞性即使对输入进行微小的改动输出的哈希值也应该发生很大的变化。 广泛应用 SHA-256 在数字签名、密码学协议、区块链等许多领域得到广泛应用。在比特币和以太坊等区块链中SHA-256 被用于生成区块的哈希值。 不可逆性 SHA-256 是一个单向哈希函数即从哈希值不能逆向推导出原始输入。这种性质对于存储密码的安全性很重要因为即使泄露了哈希值攻击者也难以还原出原始密码。 快速计算 SHA-256 的计算速度通常比较快使其适用于对大量数据进行哈希的场景。
SHA-256 不仅仅是密码学领域的重要组成部分它还在数据完整性验证、数字证书生成、文件校验等方面得到了广泛的应用。在使用 SHA-256 或其他哈希算法时重要的是要理解其适用范围和局限性以及在具体场景中的正确使用方式。
二、sha256原理
SHA-256Secure Hash Algorithm 256-bit是一种密码哈希函数用于产生固定长度的哈希值通常是256位32字节。SHA-256 属于 SHA-2Secure Hash Algorithm 2家族设计用于替代较旧的 SHA-1。
SHA-256 的原理可以概括如下 数据填充 SHA-256 接受的输入是任意长度的二进制数据。首先将输入数据进行填充以确保其长度符合 SHA-256 的处理规范。填充的方法包括在数据末尾添加比特位以指示原始数据的长度。 初始常量 SHA-256 使用一组初始常量这些常量是 SHA-256 算法中固定的初始值。 初始哈希值 SHA-256 使用一个256位的初始哈希值这些哈希值是 SHA-256 算法中的初始状态。这个初始哈希值通常是通过对预定的常量应用某些操作而生成的。 消息分块 输入数据被分割成若干个固定大小的块。每个块经过一系列的处理步骤。 压缩函数 SHA-256 使用一个称为压缩函数的函数对每个块进行处理。这个压缩函数涉及了位运算、逻辑运算和基本的数学运算。 迭代运算 对每个块应用压缩函数并将其结果与前一块的输出或初始哈希值结合形成下一轮迭代的输入。 最终结果 经过所有块的处理后最终的输出即为 SHA-256 的哈希值。
SHA-256 的设计考虑了对碰撞性的要求即找到两个不同的输入产生相同的哈希值的难度非常大。这是通过在设计中引入复杂的位运算和逻辑运算来实现的。
总体而言SHA-256 是一个单向函数即无法从哈希值逆向还原出原始数据。这使得它在密码学中有广泛的应用包括数字签名、密码验证、数据完整性验证等。SHA-256 的安全性建立在对其算法的数学性质的困难性推断上。
三、openssl sha256实现
#include iostream
#include iomanip
#include openssl/sha.hstd::string sha256(const std::string input) {unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];SHA256_CTX sha256;SHA256_Init(sha256);SHA256_Update(sha256, input.c_str(), input.length());SHA256_Final(hash, sha256);std::stringstream ss;for (int i 0; i SHA256_DIGEST_LENGTH; i) {ss std::hex std::setw(2) std::setfill(0) static_castint(hash[i]);}return ss.str();
}int main() {std::string input Hello, SHA-256!;std::string hashed sha256(input);std::cout Input: input std::endl;std::cout SHA-256 Hash: hashed std::endl;return 0;
}在这个示例中sha256 函数接受一个字符串作为输入计算其 SHA-256 散列并返回十六进制表示的散列值。
编译时请确保正确链接 OpenSSL 库使用的链接选项通常包括 -lssl -lcrypto。
你可以使用类似以下的命令编译
g -o sha256_example sha256_example.cpp -lssl -lcrypto然后运行生成的可执行文件
./sha256_example输出应该会显示输入字符串的 SHA-256 散列。请注意这里的代码简化了错误处理和其他边缘情况真实的应用中可能需要更加健壮的实现。
