以太坊sha3演算法
1. Hash演算法原理
散列表,它是基於高速存取的角度設計的，也是一種典型的「空間換時間」的做法。顧名思義，該數據結構能夠理解為一個線性表，可是當中的元素不是緊密排列的，而是可能存在空隙。
散列表（Hash table，也叫哈希表），是依據關鍵碼值(Key value)而直接進行訪問的數據結構。也就是說，它通過把關鍵碼值映射到表中一個位置來訪問記錄，以加快查找的速度。這個映射函數叫做散列函數，存放記錄的數組叫做散列表。
比方我們存儲70個元素，但我們可能為這70個元素申請了100個元素的空間。70/100=0.7，這個數字稱為負載因子。
我們之所以這樣做，也是為了「高速存取」的目的。我們基於一種結果盡可能隨機平均分布的固定函數H為每一個元素安排存儲位置，這樣就能夠避免遍歷性質的線性搜索，以達到高速存取。可是因為此隨機性，也必定導致一個問題就是沖突。
所謂沖突，即兩個元素通過散列函數H得到的地址同樣，那麼這兩個元素稱為「同義詞」。這類似於70個人去一個有100個椅子的飯店吃飯。散列函數的計算結果是一個存儲單位地址，每一個存儲單位稱為「桶」。設一個散列表有m個桶，則散列函數的值域應為[0,m-1]。
(1)以太坊sha3演算法擴展閱讀:
SHA家族的五個演算法，分別是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512，由美國國家安全局（NSA）所設計，並由美國國家標准與技術研究院（NIST）發布；是美國的政府標准。後四者有時並稱為SHA-2。
SHA-1在許多安全協定中廣為使用，包括TLS和SSL、PGP、SSH、S/MIME和IPsec，曾被視為是MD5（更早之前被廣為使用的雜湊函數）的後繼者。但SHA-1的安全性如今被密碼學家嚴重質疑；
雖然至今尚未出現對SHA-2有效的攻擊，它的演算法跟SHA-1基本上仍然相似；因此有些人開始發展其他替代的雜湊演算法。
應用
SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 都被需要安全雜湊演算法的美國聯邦政府所應用，他們也使用其他的密碼演算法和協定來保護敏感的未保密資料。FIPS PUB 180-1也鼓勵私人或商業組織使用 SHA-1 加密。Fritz-chip 將很可能使用 SHA-1 雜湊函數來實現個人電腦上的數位版權管理。
首先推動安全雜湊演算法出版的是已合並的數位簽章標准。
SHA 雜湊函數已被做為 SHACAL 分組密碼演算法的基礎。
2. SHA-256演算法是什麼
SHA 家族
SHA (Secure Hash Algorithm，譯作安全散列演算法) 是美國國家安全局 (NSA) 設計，美國國家標准與技術研究院 (NIST) 發布的一系列密碼散列函數。正式名稱為 SHA 的家族第一個成員發布於 1993年。然而現在的人們給它取了一個非正式的名稱 SHA-0 以避免與它的後繼者混淆。兩年之後， SHA-1，第一個 SHA 的後繼者發布了。 另外還有四種變體，曾經發布以提升輸出的范圍和變更一些細微設計: SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 (這些有時候也被稱做 SHA-2)。
SHA-0 和 SHA-1
最初載明的演算法於 1993年發布，稱做安全散列標准 (Secure Hash Standard)，FIPS PUB 180。這個版本現在常被稱為 "SHA-0"。它在發布之後很快就被 NSA 撤回，並且以 1995年發布的修訂版本 FIPS PUB 180-1 (通常稱為 "SHA-1") 取代。根據 NSA 的說法，它修正了一個在原始演算法中會降低密碼安全性的錯誤。然而 NSA 並沒有提供任何進一步的解釋或證明該錯誤已被修正。1998年，在一次對 SHA-0 的攻擊中發現這次攻擊並不能適用於 SHA-1 — 我們不知道這是否就是 NSA 所發現的錯誤，但這或許暗示我們這次修正已經提升了安全性。SHA-1 已經被公眾密碼社群做了非常嚴密的檢驗而還沒發現到有不安全的地方，它現在被認為是安全的。
SHA-0 和 SHA-1 會從一個最大 2^64 位元的訊息中產生一串 160 位元的摘要然後以設計 MD4 及 MD5 訊息摘要演算法的 MIT 教授 Ronald L. Rivest 類似的原理為基礎來加密。
SHA-0 的密碼分析
在 CRYPTO 98 上，兩位法國研究者展示了一次對 SHA-0 的攻擊 (Chabaud and Joux, 1998): 散列碰撞可以復雜到 2^61 時被發現；小於 2^80 是理想的相同大小散列函數。
2004年時，Biham 和 Chen 發現了 SHA-0 的近似碰撞 — 兩個訊息可以散列出相同的數值；在這種情況之下，142 和 160 位元是一樣的。他們也發現了 SHA-0 在 80 次之後減少到 62 位元的完整碰撞。
2004年8月12日，Joux, Carribault, Lemuet 和 Jalby 宣布了完整 SHA-0 演算法的散列碰撞。這是歸納 Chabaud 和 Joux 的攻擊所完成的結果。發現這個碰撞要復雜到 2^51， 並且用一台有 256 顆 Itanium2 處理器的超級電腦耗時大約 80,000 CPU 工作時 。
2004年8月17日，在 CRYPTO 2004 的 Rump 會議上，Wang, Feng, Lai, 和 Yu 宣布了攻擊 MD5、SHA-0 和其他散列函數的初步結果。他們對 SHA-0 攻擊復雜到 2^40，這意味著他們攻擊的成果比 Joux 還有其他人所做的更好。該次 Rump 會議的簡短摘要可以在 這里找到，而他們在 sci.crypt 的討論，例如： 這些結果建議計劃使用 SHA-1 作為新的密碼系統的人需要重新考慮。
更長的變種
NIST 發布了三個額外的 SHA 變體，每個都有更長的訊息摘要。以它們的摘要長度 (以位元計算) 加在原名後面來命名："SHA-256", "SHA-384" 和 "SHA-512"。它們發布於 2001年的 FIPS PUB 180-2 草稿中，隨即通過審查和評論。包含 SHA-1 的 FIPS PUB 180-2，於 2002年以官方標准發布。這些新的散列函數並沒有接受像 SHA-1 一樣的公眾密碼社群做詳細的檢驗，所以它們的密碼安全性還不被大家廣泛的信任。2004年2月，發布了一次 FIPS PUB 180-2 的變更通知，加入了一個額外的變種 "SHA-224"，定義了符合雙金鑰 3DES 所需的金鑰長度。
Gilbert 和 Handschuh (2003) 研究了新的變種並且沒有發現弱點。
SHAd
SHAd 函數是一個簡單的相同 SHA 函數的重述：
SHAd-256(m)=SHA-256(SHA-256(m))。它會克服有關延伸長度攻擊的問題。
應用
SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 都被需要安全散列演算法的美國聯邦政府所應用，他們也使用其他的密碼演算法和協定來保護敏感的未保密資料。FIPS PUB 180-1 也鼓勵私人或商業組織使用 SHA-1 加密。Fritz-chip 將很可能使用 SHA-1 散列函數來實現個人電腦上的數位版權管理。
首先推動安全散列演算法出版的是已合並的數位簽章標准。
SHA 散列函數已被做為 SHACAL 分組密碼演算法的基礎。
SHA-1 的描述
以下是 SHA-1 演算法的偽代碼：
(Initialize variables:)
a = h0 = 0x67452301
b = h1 = 0xEFCDAB89
c = h2 = 0x98BADCFE
d = h3 = 0x10325476
e = h4 = 0xC3D2E1F0
(Pre-processing:)
paddedmessage = (message) append 1
while length(paddedmessage) mod 512 <> 448:
paddedmessage = paddedmessage append 0
paddedmessage = paddedmessage append (length(message) in 64-bit format)
(Process the message in successive 512-bit chunks:)
while 512-bit chunk(s) remain(s):
break the current chunk into sixteen 32-bit words w(i), 0 <= i <= 15
(Extend the sixteen 32-bit words into eighty 32-bit words:)
for i from 16 to 79:
w(i) = (w(i-3) xor w(i-8) xor w(i-14) xor w(i-16)) leftrotate 1
(Main loop:)
for i from 0 to 79:
temp = (a leftrotate 5) + f(b,c,d) + e + k + w(i) (note: all addition is mod 2^32)
where:
(0 <= i <= 19): f(b,c,d) = (b and c) or ((not b) and d), k = 0x5A827999
(20 <= i <= 39): f(b,c,d) = (b xor c xor d), k = 0x6ED9EBA1
(40 <= i <= 59): f(b,c,d) = (b and c) or (b and d) or (c and d), k = 0x8F1BBCDC
(60 <= i <= 79): f(b,c,d) = (b xor c xor d), k = 0xCA62C1D6
e = d
d = c
c = b leftrotate 30
b = a
a = temp
h0 = h0 + a
h1 = h1 + b
h2 = h2 + c
h3 = h3 + d
h4 = h4 + e
digest = hash = h0 append h1 append h2 append h3 append h4
注意：FIPS PUB 180-1 展示的構想，用以下的公式替代可以增進效能：
(0 <= i <= 19): f(b,c,d) = (d xor (b and (c xor d)))
(40 <= i <= 59): f(b,c,d) = (b and c) or (d and (b or c)))
3. 以太坊挖礦演算法ethash是怎樣的
the stone back. Now the big
4. 伺服器證書SHA1和SHA2演算法有和區別
SHA1演算法是為了兼容部分低版本的伺服器，而在幾年前SHA1演算法逐漸淘汰，由於發展，SHA1演算法已經滿足不了安全需求，從而有更高版本SHA2替代。SHA2演算法的證書更加安全，目前能夠兼容xp sp3以上的客戶端系統。如果需要安裝SHA2演算法可以找天威誠信的技術人員進行安裝。
5. 安全哈希演算法sha1和sm3演算法的區別
sha1是一種雜湊演算法，通俗的說即對數據使用sha1演算法進行計算，得到的結果就是sha1值（校驗值），可用於數字簽名、驗簽。
sm3是國密演算法，2010年國家密碼管理局發布，也是一種雜湊演算法，功能和sha1演算法相似，但演算法實現不一樣，破解難度比sha1更大，能達到sha256的水平（sha256是比特幣的加密方式），也可用於數字簽名、驗簽。
6. sha1演算法
代碼庫里有
/*
Christophe Devine
[email protected]
http://www.cr0.net:8040/code/crypto/
*/
/*
* FIPS-180-1 compliant SHA-1 implementation
*
* Copyright (C) 2001-2003 Christophe Devine
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License as published by
* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* This program is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a of the GNU General Public License
* along with this program; if not, write to the Free Software
* Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
*/
#include <string.h>
#include "sha1.h"
/* uncomment the following line to run the test suite */
/* #define TEST */
#define GET_UINT32(n,b,i) \
{ \
(n) = ( (uint32) (b)[(i) ] << 24 ) \
| ( (uint32) (b)[(i) + 1] << 16 ) \
| ( (uint32) (b)[(i) + 2] << 8 ) \
| ( (uint32) (b)[(i) + 3] ); \
}
#define PUT_UINT32(n,b,i) \
{ \
(b)[(i) ] = (uint8) ( (n) >> 24 ); \
(b)[(i) + 1] = (uint8) ( (n) >> 16 ); \
(b)[(i) + 2] = (uint8) ( (n) >> 8 ); \
(b)[(i) + 3] = (uint8) ( (n) ); \
}
void sha1_starts( sha1_context *ctx )
{
ctx->total[0] = 0;
ctx->total[1] = 0;
ctx->state[0] = 0x67452301;
ctx->state[1] = 0xEFCDAB89;
ctx->state[2] = 0x98BADCFE;
ctx->state[3] = 0x10325476;
ctx->state[4] = 0xC3D2E1F0;
}
void sha1_process( sha1_context *ctx, uint8 data[64] )
{
uint32 temp, W[16], A, B, C, D, E;
GET_UINT32( W[0], data, 0 );
GET_UINT32( W[1], data, 4 );
GET_UINT32( W[2], data, 8 );
GET_UINT32( W[3], data, 12 );
GET_UINT32( W[4], data, 16 );
GET_UINT32( W[5], data, 20 );
GET_UINT32( W[6], data, 24 );
GET_UINT32( W[7], data, 28 );
GET_UINT32( W[8], data, 32 );
GET_UINT32( W[9], data, 36 );
GET_UINT32( W[10], data, 40 );
GET_UINT32( W[11], data, 44 );
GET_UINT32( W[12], data, 48 );
GET_UINT32( W[13], data, 52 );
GET_UINT32( W[14], data, 56 );
GET_UINT32( W[15], data, 60 );
#define S(x,n) ((x << n) | ((x & 0xFFFFFFFF) >> (32 - n)))
#define R(t) \
( \
temp = W[(t - 3) & 0x0F] ^ W[(t - 8) & 0x0F] ^ \
W[(t - 14) & 0x0F] ^ W[ t & 0x0F], \
( W[t & 0x0F] = S(temp,1) ) \
)
#define P(a,b,c,d,e,x) \
{ \
e += S(a,5) + F(b,c,d) + K + x; b = S(b,30); \
}
A = ctx->state[0];
B = ctx->state[1];
C = ctx->state[2];
D = ctx->state[3];
E = ctx->state[4];
#define F(x,y,z) (z ^ (x & (y ^ z)))
#define K 0x5A827999
P( A, B, C, D, E, W[0] );
P( E, A, B, C, D, W[1] );
P( D, E, A, B, C, W[2] );
P( C, D, E, A, B, W[3] );
P( B, C, D, E, A, W[4] );
P( A, B, C, D, E, W[5] );
P( E, A, B, C, D, W[6] );
P( D, E, A, B, C, W[7] );
P( C, D, E, A, B, W[8] );
P( B, C, D, E, A, W[9] );
P( A, B, C, D, E, W[10] );
P( E, A, B, C, D, W[11] );
P( D, E, A, B, C, W[12] );
P( C, D, E, A, B, W[13] );
P( B, C, D, E, A, W[14] );
P( A, B, C, D, E, W[15] );
P( E, A, B, C, D, R(16) );
P( D, E, A, B, C, R(17) );
P( C, D, E, A, B, R(18) );
P( B, C, D, E, A, R(19) );
#undef K
#undef F
#define F(x,y,z) (x ^ y ^ z)
#define K 0x6ED9EBA1
P( A, B, C, D, E, R(20) );
P( E, A, B, C, D, R(21) );
P( D, E, A, B, C, R(22) );
P( C, D, E, A, B, R(23) );
P( B, C, D, E, A, R(24) );
P( A, B, C, D, E, R(25) );
P( E, A, B, C, D, R(26) );
P( D, E, A, B, C, R(27) );
P( C, D, E, A, B, R(28) );
P( B, C, D, E, A, R(29) );
P( A, B, C, D, E, R(30) );
P( E, A, B, C, D, R(31) );
P( D, E, A, B, C, R(32) );
P( C, D, E, A, B, R(33) );
P( B, C, D, E, A, R(34) );
P( A, B, C, D, E, R(35) );
P( E, A, B, C, D, R(36) );
P( D, E, A, B, C, R(37) );
P( C, D, E, A, B, R(38) );
P( B, C, D, E, A, R(39) );
#undef K
#undef F
#define F(x,y,z) ((x & y) | (z & (x | y)))
#define K 0x8F1BBCDC
P( A, B, C, D, E, R(40) );
P( E, A, B, C, D, R(41) );
P( D, E, A, B, C, R(42) );
P( C, D, E, A, B, R(43) );
P( B, C, D, E, A, R(44) );
P( A, B, C, D, E, R(45) );
P( E, A, B, C, D, R(46) );
P( D, E, A, B, C, R(47) );
P( C, D, E, A, B, R(48) );
P( B, C, D, E, A, R(49) );
P( A, B, C, D, E, R(50) );
P( E, A, B, C, D, R(51) );
P( D, E, A, B, C, R(52) );
P( C, D, E, A, B, R(53) );
P( B, C, D, E, A, R(54) );
P( A, B, C, D, E, R(55) );
P( E, A, B, C, D, R(56) );
P( D, E, A, B, C, R(57) );
P( C, D, E, A, B, R(58) );
P( B, C, D, E, A, R(59) );
#undef K
#undef F
#define F(x,y,z) (x ^ y ^ z)
#define K 0xCA62C1D6
P( A, B, C, D, E, R(60) );
P( E, A, B, C, D, R(61) );
P( D, E, A, B, C, R(62) );
P( C, D, E, A, B, R(63) );
P( B, C, D, E, A, R(64) );
P( A, B, C, D, E, R(65) );
P( E, A, B, C, D, R(66) );
P( D, E, A, B, C, R(67) );
P( C, D, E, A, B, R(68) );
P( B, C, D, E, A, R(69) );
P( A, B, C, D, E, R(70) );
P( E, A, B, C, D, R(71) );
P( D, E, A, B, C, R(72) );
P( C, D, E, A, B, R(73) );
P( B, C, D, E, A, R(74) );
P( A, B, C, D, E, R(75) );
P( E, A, B, C, D, R(76) );
P( D, E, A, B, C, R(77) );
P( C, D, E, A, B, R(78) );
P( B, C, D, E, A, R(79) );
#undef K
#undef F
ctx->state[0] += A;
ctx->state[1] += B;
ctx->state[2] += C;
ctx->state[3] += D;
ctx->state[4] += E;
}
void sha1_update( sha1_context *ctx, uint8 *input, uint32 length )
{
uint32 left, fill;
if( ! length ) return;
left = ctx->total[0] & 0x3F;
fill = 64 - left;
ctx->total[0] += length;
ctx->total[0] &= 0xFFFFFFFF;
if( ctx->total[0] < length )
ctx->total[1]++;
if( left && length >= fill )
{
memcpy( (void *) (ctx->buffer + left),
(void *) input, fill );
sha1_process( ctx, ctx->buffer );
length -= fill;
input += fill;
left = 0;
}
while( length >= 64 )
{
sha1_process( ctx, input );
length -= 64;
input += 64;
}
if( length )
{
memcpy( (void *) (ctx->buffer + left),
(void *) input, length );
}
}
static uint8 sha1_padding[64] =
{
0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
};
void sha1_finish( sha1_context *ctx, uint8 digest[20] )
{
uint32 last, padn;
uint32 high, low;
uint8 msglen[8];
high = ( ctx->total[0] >> 29 )
| ( ctx->total[1] << 3 );
low = ( ctx->total[0] << 3 );
PUT_UINT32( high, msglen, 0 );
PUT_UINT32( low, msglen, 4 );
last = ctx->total[0] & 0x3F;
padn = ( last < 56 ) ? ( 56 - last ) : ( 120 - last );
sha1_update( ctx, sha1_padding, padn );
sha1_update( ctx, msglen, 8 );
PUT_UINT32( ctx->state[0], digest, 0 );
PUT_UINT32( ctx->state[1], digest, 4 );
PUT_UINT32( ctx->state[2], digest, 8 );
PUT_UINT32( ctx->state[3], digest, 12 );
PUT_UINT32( ctx->state[4], digest, 16 );
}
#ifdef TEST
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
/*
* those are the standard FIPS-180-1 test vectors
*/
static char *msg[] =
{
"abc",
"",
NULL
};
static char *val[] =
{
"",
"",
""
};
int main( int argc, char *argv[] )
{
FILE *f;
int i, j;
char output[41];
sha1_context ctx;
unsigned char buf[1000];
unsigned char sha1sum[20];
if( argc < 2 )
{
printf( "\n SHA-1 Validation Tests:\n\n" );
for( i = 0; i < 3; i++ )
{
printf( " Test %d ", i + 1 );
sha1_starts( &ctx );
if( i < 2 )
{
sha1_update( &ctx, (uint8 *) msg,
strlen( msg ) );
}
else
{
memset( buf, 'a', 1000 );
for( j = 0; j < 1000; j++ )
{
sha1_update( &ctx, (uint8 *) buf, 1000 );
}
}
sha1_finish( &ctx, sha1sum );
for( j = 0; j < 20; j++ )
{
sprintf( output + j * 2, "%02x", sha1sum[j] );
}
if( memcmp( output, val, 40 ) )
{
printf( "failed!\n" );
return( 1 );
}
printf( "passed.\n" );
}
printf( "\n" );
}
else
{
if( ! ( f = fopen( argv[1], "rb" ) ) )
{
perror( "fopen" );
return( 1 );
}
sha1_starts( &ctx );
while( ( i = fread( buf, 1, sizeof( buf ), f ) ) > 0 )
{
sha1_update( &ctx, buf, i );
}
sha1_finish( &ctx, sha1sum );
for( j = 0; j < 20; j++ )
{
printf( "%02x", sha1sum[j] );
}
printf( " %s\n", argv[1] );
}
return( 0 );
}
#endif
/*
Christophe Devine
[email protected]
http://www.cr0.net:8040/code/crypto/
*/
#ifndef _SHA1_H
#define _SHA1_H
#ifndef uint8
#define uint8 unsigned char
#endif
#ifndef uint32
#define uint32 unsigned long int
#endif
typedef struct
{
uint32 total[2];
uint32 state[5];
uint8 buffer[64];
}
sha1_context;
void sha1_starts( sha1_context *ctx );
void sha1_update( sha1_context *ctx, uint8 *input, uint32 length );
void sha1_finish( sha1_context *ctx, uint8 digest[20] );
#endif /* sha1.h */
7. sm3雜湊演算法和SHA-1有什麼不同
首先名稱不同,接著是具體演算法不同
8. 求SHA-3加密演算法 c語言實現的源程序 要可運行的！謝謝！急！！
我這有，你要pc代碼還是keil的？
9. 比特幣演算法原理
比特幣演算法主要有兩種，分別是橢圓曲線數字簽名演算法和SHA256哈希演算法。
橢圓曲線數字簽名演算法主要運用在比特幣公鑰和私鑰的生成過程中，該演算法是構成比特幣系統的基石。SHA-256哈希演算法主要是運用在比特幣的工作量證明機制中。
比特幣產生的原理是經過復雜的運演算法產生的特解，挖礦就是尋找特解的過程。不過比特幣的總數量只有2100萬個，而且隨著比特幣不斷被挖掘，越往後產生比特幣的難度會增加，可能獲得比特幣的成本要比比特幣本身的價格高。
比特幣的區塊由區塊頭及該區塊所包含的交易列表組成，區塊頭的大小為80位元組，由4位元組的版本號、32位元組的上一個區塊的散列值、32位元組的 Merkle Root Hash、4位元組的時間戳（當前時間）、4位元組的當前難度值、4位元組的隨機數組成。擁有80位元組固定長度的區塊頭，就是用於比特幣工作量證明的輸入字元串。不停的變更區塊頭中的隨機數即 nonce 的數值，並對每次變更後的的區塊頭做雙重 SHA256運算，將結果值與當前網路的目標值做對比，如果小於目標值，則解題成功，工作量證明完成。
比特幣的本質其實是一堆復雜演算法所生成的一組方程組的特解（該解具有唯一性）。比特幣是世界上第一種分布式的虛擬貨幣，其沒有特定的發行中心，比特幣的網路由所有用戶構成，因為沒有中心的存在能夠保證了數據的安全性。
10. SHA演算法應用及實現（VC實現）
採用.NET的SHA演算法類吧：SHA1Managed，直接完成，然後在VC++中設法調用