這篇文章主要介紹了SHA算法原理與常用實現方式是什么的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇SHA算法原理與常用實現方式是什么文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

定義

SHA算法（Secure Hash Algorithm），又叫安全散列算法。

SHA算法是基于MD4算法的基礎上，演變而來。

但SHA算法出生好，是美國國家安全局設計的。

SHA算法，是一個系列家族，包括SHA-1，SHA-2（SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512），括號中的四個通常被統稱為SHA-2。

JDK中對SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512都有實現。

• SHA-1的最終密碼長度是160位。

• SHA-256的最終密碼長度是256位。

• SHA-384的最終密碼長度是384位。

• SHA-512的最終密碼長度是512位。

SHA算法，實際上也是一種消息摘要算法，這個和MD算法是類似的。

本文主要介紹SHA-256算法。

任意長度的消息文件，通過SHA-256算法加密，最終得到的密文都是256位（32字節），通常用一個長度為64的十六進制字符串來表示。

效果上，SHA算法，與MD5算法都差不多，主要特點都是不可逆。

MD5和SHA-1的碰撞問題

碰撞問題，就是指對于一個算法，由明文生成的密文，并不是唯一的，甚至可以人為的通過構造新的明文去得到指定的密文。

對于能出現這種情況的算法，我們就說這個算法是有碰撞問題的，簡單理解就是兩個不同的明文，通過算法加密，卻得到了同樣的密文。

目前為止，MD5算法和SHA-1算法，都被證實了存在碰撞問題。

所以在安全性特別高的場景下，都不會用MD5算法和SHA-1算法，至少都用SHA-256算法了。

常見應用場景

1、類似MD5的應用場景

MD5的應用場景，SHA算法基本也都可以使用。

2、比特幣

比特幣中，挖礦算法其實就是SHA-256算法，礦工們根據不斷修改隨機數，不斷的進行SHA-256運算，最終算的快的挖到礦。

3、https簽名算法會用到

打開瀏覽器，以谷歌為例，查看任意一個整數的詳情：

簽名算法就是：帶 RSA 加密的 SHA-256，如下圖：

SHA-256算法原理

SHA家族的基本算法思想，都和MD5一樣，先定義常量，然后循環計算，最后組裝，不同的就是循環里面的計算方式。

1、填補信息

類似MD5

2、拿到初始值

MD5中有4個初始值，而SHA-256中，有8個。

h0:=0x6a09e667
h2:=0xbb67ae85
h3:=0x3c6ef372
h4:=0xa54ff53a
h5:=0x510e527f
h6:=0x9b05688c
h7:=0x1f83d9ab
h7:=0x5be0cd19

3、真正的計算

計算分為多次循環，每次循環，都是用ABCD和原文在第一步填補完的信息，進行計算，最終得到新的ABCD。最后將最后一次ABCD拼成字符串，就是最終的密文。

• 循環先分為主循環，每個主循環中又套有子循環。

• 主循環次數 = 原文長度/512。

• 子循環次數 = 64次。

我們看看單次子循環都做了什么：

下面是單次子循環真正的計算邏輯（這段實現摘自網友）：

java實現和使用

其實看過上一篇MD5介紹的，就會發現，其實SHA的java實現，和MD5的java實現，幾乎一模一樣。

唯一的不同，就是MessageDigest.getInstance(“SHA”);這個方法中：

• SHA-1算法的入參是SHA

• SHA-256算法的入參是SHA-256

• SHA-384算法的入參是SHA-384

• SHA-512算法的入參是SHA-512

MD5的入參是MD5

publicclassSHA1Util{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{
System.out.println(encodeString("123"));
}
publicstaticStringencodeString(StringplainText)throwsUnsupportedEncodingException{
returnencodeBytes(plainText.getBytes("UTF-8"));
}
publicstaticStringencodeBytes(byte[]bytes){
try{
MessageDigestmd=MessageDigest.getInstance("SHA");
md.update(bytes);
byteb[]=md.digest();
inti;
StringBufferbuf=newStringBuffer("");
for(intoffset=0;offset<b.length;offset++){
i=b[offset];
if(i<0){
i+=256;
}
if(i<16){
buf.append("0");
}
buf.append(Integer.toHexString(i));
}
returnbuf.toString();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
}
return"";
}
}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SHA算法原理与常用实现方式是什么的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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