Secure hash algorithm

Secure hash algorithm буюу SHA-г NIST компаниас хөгжүүлэгдсэн. 1993 онд SHA-г Federal Information Processing Standard (FIPS)-с нийтэлсэн анхны хувилбар нь 160 битийн хаш функц юм. Secure hash algorithm нь message authentication, түлхүүр үүсгэх функцууд ба адилтган танин баталгаажуулахад ашиглагдана. Хаш алгоритм нь дурын битийн уртыг тогтмол битийн урттай болгон гаргадаг функц. SHA нь SHA-0, SHA-1, SHA-2, SHA-3 гэсэн хувилбаруудтай. SHA-n гэдэг тэмдэглэгээ нь хэш функцийн үр дүнд n-битийн утга гарна гэдгийг илэрхийлнэ. Харин SHA-1-ийн хувьд NIST FIPS PUB 180-1-д анх тодорхойлсны дагуу 160-битийн утга гаргана.

SHA төрөл

SHA-0:

1993 онд SHA нэрээр нийтэд хэвлэгдсэн 64 бит Хаш функцийн анхны хувилбар юм. Үүнийг retronym хэмээн нэрийддэг. 160 битийн хаш утгыг ашигладаг.

SHA-1:

160 бит Хаш функц. NSA-с тоон гарын үсгийн алгоритмийн хэсэг болгож загварчилсан. SHA-1 нь аюулгүй байдлын найдваржилтаар хангалтгүйд тооцогдох болсон тул ашиглахыг татгалз хэмээх болсон. Оролтонд нь 264 битээс бага мессеж, гаралтанд нь 160 битийн мессеж гарна. Энэхүү стандартын хүрээнд аюулгүй байдлын ажиллагааны турш SHA-384 ба SHA-512 алгоритмууд нь аюулгүй байдлын хамгаалалтаар хамгийн өндөрт байдаг.

Хөгжүүлэгчид

SHA1 нь MD4 болон MD5 алгоритмын зарчим дээр суурьлан ашиглан MIT дизайнер L.Rivest адил зарчим дээр суурилсан байдлаар илүү уламжлалт байдалтайгаар хөгжүүлсэн юм. Алгоритмийн анхны загварыг Америкийн нэгдсэн улсын NIST буюу стандарт технологийн үндэсний хүрээлэнгээс гаргасан байдаг. Энэхүү хувилбарыг FIPS PUB 180 хэмээн 1993 онд анх үүсгэсэн.

SHA1 алгоритмийн нэг давталтын цикл

Энэ нь SHA-1 хэрэгжүүлэх хэш функцийг шахах үйл ажиллагаа санаан дээр барьсан. Орц шахалт үйл ажиллагаа 512 битийн зурвас блок урт, өмнөх блок албан тушаалын гаралт нь юм. Гаралт Энэ хүртэл бүх блок хэш утга юм. Өөрөөр хэлбэл, хэш нэгж тэнцүү . Бүх мэдээний хэш утга нь сүүлийн блок үр дүн юм.

Examples and pseudocode

SHA1("The quick brown fox jumps over the lazy dog") gives hexadecimal: 2fd4e1c67a2d28fced849ee1bb76e7391b93eb12 gives Base64 binary to ASCII text encoding: L9ThxnotKPzthJ7hu3bnORuT6xI=

Even a small change in the message will, with overwhelming probability, result in many bits changing due to the avalanche effect. For example, changing dog to cog produces a hash with different values for 81 of the 160 bits:

SHA1("The quick brown fox jumps over the lazy cog") gives hexadecimal: de9f2c7fd25e1b3afad3e85a0bd17d9b100db4b3 gives Base64 binary to ASCII text encoding: 3p8sf9JeGzr60+haC9F9mxANtLM=

The hash of the zero-length string is:

SHA1("") gives hexadecimal: da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709 gives Base64 binary to ASCII text encoding: 2jmj7l5rSw0yVb/vlWAYkK/YBwk=

SHA-1 pseudocode

Note 1: All variables are unsigned 32-bit quantities and wrap modulo 232 when calculating, except for

       ml, the message length, which is a 64-bit quantity, and
       hh, the message digest, which is a 160-bit quantity.

Note 2: All constants in this pseudo code are in big endian.

       Within each word, the most significant byte is stored in the leftmost byte position

Initialize variables:

h0 = 0x67452301 h1 = 0xEFCDAB89 h2 = 0x98BADCFE h3 = 0x10325476 h4 = 0xC3D2E1F0

ml = message length in bits (always a multiple of the number of bits in a character).

Pre-processing: append the bit '1' to the message e.g. by adding 0x80 if message length is a multiple of 8 bits. append 0 ≤ k < 512 bits '0', such that the resulting message length in bits

  is congruent to −64 ≡ 448 (mod 512)

append ml, in a 64-bit big-endian integer. Thus, the total length is a multiple of 512 bits.

Process the message in successive 512-bit chunks: break message into 512-bit chunks for each chunk

   break chunk into sixteen 32-bit big-endian 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

   Initialize hash value for this chunk:
   a = h0
   b = h1
   c = h2
   d = h3
   e = h4

   Main loop:[44][2]
   for i from 0 to 79
       if 0 ≤ i ≤ 19 then
           f = (b and c) or ((not b) and d)
           k = 0x5A827999
       else if 20 ≤ i ≤ 39
           f = b xor c xor d
           k = 0x6ED9EBA1
       else if 40 ≤ i ≤ 59
           f = (b and c) or (b and d) or (c and d) 
           k = 0x8F1BBCDC
       else if 60 ≤ i ≤ 79
           f = b xor c xor d
           k = 0xCA62C1D6

       temp = (a leftrotate 5) + f + e + k + w[i]
       e = d
       d = c
       c = b leftrotate 30
       b = a
       a = temp

   Add this chunk's hash to result so far:
   h0 = h0 + a
   h1 = h1 + b 
   h2 = h2 + c
   h3 = h3 + d
   h4 = h4 + e

Produce the final hash value (big-endian) as a 160 bit number: hh = (h0 leftshift 128) or (h1 leftshift 96) or (h2 leftshift 64) or (h3 leftshift 32) or h4

The number hh is the message digest, which can be written in hexadecimal (base 16), but is often written using Base64 binary to ASCII text encoding.

The constant values used are chosen to be nothing up my sleeve numbers: the four round constants k are 230 times the square roots of 2, 3, 5 and 10. The first four starting values for h0 through h3 are the same with the MD5 algorithm, and the fifth (for h4) is similar.

Instead of the formulation from the original FIPS PUB 180-1 shown, the following equivalent expressions may be used to compute f in the main loop above:

Bitwise choice between c and d, controlled by b. (0 ≤ i ≤ 19): f = d xor (b and (c xor d)) (alternative 1) (0 ≤ i ≤ 19): f = (b and c) xor ((not b) and d) (alternative 2) (0 ≤ i ≤ 19): f = (b and c) + ((not b) and d) (alternative 3) (0 ≤ i ≤ 19): f = vec_sel(d, c, b) (alternative 4)

Bitwise majority function. (40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) or (d and (b or c)) (alternative 1) (40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) or (d and (b xor c)) (alternative 2) (40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) + (d and (b xor c)) (alternative 3) (40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) xor (b and d) xor (c and d) (alternative 4) (40 ≤ i ≤ 59): f = vec_sel(c, b, c xor d) (alternative 5) Max Locktyukhin has also shown[45] that for the rounds 32–79 the computation of:

w[i] = (w[i-3] xor w[i-8] xor w[i-14] xor w[i-16]) leftrotate 1 can be replaced with:

w[i] = (w[i-6] xor w[i-16] xor w[i-28] xor w[i-32]) leftrotate 2

This transformation keeps all operands 64-bit aligned and, by removing the dependency of w[i] on w[i-3], allows efficient SIMD implementation with a vector length of 4 like x86 SSE instructions.

SHA-2:

Өөр өөр блокуудтай 2 ижил хаш функцийн бүлэг юм. SHA-256, SHA-512 SHA-256 нь SHA-1 ба MD4, MD5-н аргаар үйл ажиллагаа явуулдаг. SHA-256 шахалтын функц нь 256 битийн завсрын хаш утга ба 512 битийн мессежийн блок дээр ажилладаг. Энэ нь үндсэндээ 256 битийн блок шифрлэлтийн алгоритм юм. SHA-224, SHA-324, SHA-512/224 ба SHA-512/256 гэсэн тус бүрийн стандарт байдаг. Эдгээрийг NSA зохион бүтээсэн. 2 гол бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. 1. SHA-256 шахалтын функц 2. SHA-256 мессежний хуваарь SHA-256 нь 32 битийн үсэгт ашиглагдана. Доорх тэмдэглэгээг ашиглана.

SHA-512 шахалтын функц нь 512 битийн хаш утга ба 1024 битийн мессежийн блок дээр ажилладаг. Энэ нь үндсэндээ 512 битийн блок шифрлэлт юм.

Examples of SHA-2 variants

Hash values of empty string.

SHA224("") 0x d14a028c2a3a2bc9476102bb288234c415a2b01f828ea62ac5b3e42f SHA256("") 0x e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855 SHA384("") 0x 38b060a751ac96384cd9327eb1b1e36a21fdb71114be07434c0cc7bf63f6e1da274edebfe76f65fbd51ad2f14898b95b SHA512("") 0x cf83e1357eefb8bdf1542850d66d8007d620e4050b5715dc83f4a921d36ce9ce47d0d13c5d85f2b0ff8318d2877eec2f63b931bd47417a81a538327af927da3e SHA512/224("") 0x 6ed0dd02806fa89e25de060c19d3ac86cabb87d6a0ddd05c333b84f4 SHA512/256("") 0x c672b8d1ef56ed28ab87c3622c5114069bdd3ad7b8f9737498d0c01ecef0967a

Even a small change in the message will (with overwhelming probability) result in a mostly different hash, due to the avalanche effect. For example, adding a period to the end of the sentence changes 111 out of 224 bits in the hash:

SHA224("The quick brown fox jumps over the lazy dog") 0x 730e109bd7a8a32b1cb9d9a09aa2325d2430587ddbc0c38bad911525 SHA224("The quick brown fox jumps over the lazy dog.") 0x 619cba8e8e05826e9b8c519c0a5c68f4fb653e8a3d8aa04bb2c8cd4c

Pseudocode

Note 1: All variables are 32 bit unsigned integers and addition is calculated modulo 232 Note 2: For each round, there is one round constant k[i] and one entry in the message schedule array w[i], 0 ≤ i ≤ 63 Note 3: The compression function uses 8 working variables, a through h Note 4: Big-endian convention is used when expressing the constants in this pseudocode,

   and when parsing message block data from bytes to words, for example,
   the first word of the input message "abc" after padding is 0x61626380

Initialize hash values: (first 32 bits of the fractional parts of the square roots of the first 8 primes 2..19): h0 := 0x6a09e667 h1 := 0xbb67ae85 h2 := 0x3c6ef372 h3 := 0xa54ff53a h4 := 0x510e527f h5 := 0x9b05688c h6 := 0x1f83d9ab h7 := 0x5be0cd19

Initialize array of round constants: (first 32 bits of the fractional parts of the cube roots of the first 64 primes 2..311): k[0..63] :=

  0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
  0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
  0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
  0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
  0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
  0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
  0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
  0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2

Pre-processing: append the bit '1' to the message append k bits '0', where k is the minimum number >= 0 such that the resulting message

   length (modulo 512 in bits) is 448.

append length of message (without the '1' bit or padding), in bits, as 64-bit big-endian integer

   (this will make the entire post-processed length a multiple of 512 bits)

Process the message in successive 512-bit chunks: break message into 512-bit chunks for each chunk

   create a 64-entry message schedule array w[0..63] of 32-bit words
   (The initial values in w[0..63] don't matter, so many implementations zero them here)
   copy chunk into first 16 words w[0..15] of the message schedule array

   Extend the first 16 words into the remaining 48 words w[16..63] of the message schedule array:
   for i from 16 to 63
       s0 := (w[i-15] rightrotate 7) xor (w[i-15] rightrotate 18) xor (w[i-15] rightshift 3)
       s1 := (w[i-2] rightrotate 17) xor (w[i-2] rightrotate 19) xor (w[i-2] rightshift 10)
       w[i] := w[i-16] + s0 + w[i-7] + s1

   Initialize working variables to current hash value:
   a := h0
   b := h1
   c := h2
   d := h3
   e := h4
   f := h5
   g := h6
   h := h7

   Compression function main loop:
   for i from 0 to 63
       S1 := (e rightrotate 6) xor (e rightrotate 11) xor (e rightrotate 25)
       ch := (e and f) xor ((not e) and g)
       temp1 := h + S1 + ch + k[i] + w[i]
       S0 := (a rightrotate 2) xor (a rightrotate 13) xor (a rightrotate 22)
       maj := (a and b) xor (a and c) xor (b and c)
       temp2 := S0 + maj

       h := g
       g := f
       f := e
       e := d + temp1
       d := c
       c := b
       b := a
       a := temp1 + temp2

   Add the compressed chunk to the current hash value:
   h0 := h0 + a
   h1 := h1 + b
   h2 := h2 + c
   h3 := h3 + d
   h4 := h4 + e
   h5 := h5 + f
   h6 := h6 + g
   h7 := h7 + h

Produce the final hash value (big-endian): digest := hash := h0 append h1 append h2 append h3 append h4 append h5 append h6 append h7

SHA512 болон SHA256 нь бүтцийн хувьд ижилхэн байна. Мэдээ нь 1024 битэд хуваагдсан байна. Эхний утгууд 64 битийн тогтмолууд бөгөөд цааш 64 болон 80 үе шаттай байна. Мэдээний урт нь 64 32 битийн ялгаатай массивт 80 64 битийн үгсийг 16-63 болон 16-79 хүртэл хоорон байдаг. Тойргийн 2..409 нь эхний 80 primes дээр үндэслэсэн байдаг. Тооцооллын хувьд тухайн үгийн хэмжээ 64 бит урттай байна.

SHA-512 initial hash values (in big-endian):

h[0..7] := 0x6a09e667f3bcc908, 0xbb67ae8584caa73b, 0x3c6ef372fe94f82b, 0xa54ff53a5f1d36f1,

          0x510e527fade682d1, 0x9b05688c2b3e6c1f, 0x1f83d9abfb41bd6b, 0x5be0cd19137e2179

SHA-512 round constants:

k[0..79] := [ 0x428a2f98d728ae22, 0x7137449123ef65cd, 0xb5c0fbcfec4d3b2f, 0xe9b5dba58189dbbc, 0x3956c25bf348b538,

             0x59f111f1b605d019, 0x923f82a4af194f9b, 0xab1c5ed5da6d8118, 0xd807aa98a3030242, 0x12835b0145706fbe, 
             0x243185be4ee4b28c, 0x550c7dc3d5ffb4e2, 0x72be5d74f27b896f, 0x80deb1fe3b1696b1, 0x9bdc06a725c71235, 
             0xc19bf174cf692694, 0xe49b69c19ef14ad2, 0xefbe4786384f25e3, 0x0fc19dc68b8cd5b5, 0x240ca1cc77ac9c65, 
             0x2de92c6f592b0275, 0x4a7484aa6ea6e483, 0x5cb0a9dcbd41fbd4, 0x76f988da831153b5, 0x983e5152ee66dfab, 
             0xa831c66d2db43210, 0xb00327c898fb213f, 0xbf597fc7beef0ee4, 0xc6e00bf33da88fc2, 0xd5a79147930aa725, 
             0x06ca6351e003826f, 0x142929670a0e6e70, 0x27b70a8546d22ffc, 0x2e1b21385c26c926, 0x4d2c6dfc5ac42aed, 
             0x53380d139d95b3df, 0x650a73548baf63de, 0x766a0abb3c77b2a8, 0x81c2c92e47edaee6, 0x92722c851482353b, 
             0xa2bfe8a14cf10364, 0xa81a664bbc423001, 0xc24b8b70d0f89791, 0xc76c51a30654be30, 0xd192e819d6ef5218, 
             0xd69906245565a910, 0xf40e35855771202a, 0x106aa07032bbd1b8, 0x19a4c116b8d2d0c8, 0x1e376c085141ab53, 
             0x2748774cdf8eeb99, 0x34b0bcb5e19b48a8, 0x391c0cb3c5c95a63, 0x4ed8aa4ae3418acb, 0x5b9cca4f7763e373, 
             0x682e6ff3d6b2b8a3, 0x748f82ee5defb2fc, 0x78a5636f43172f60, 0x84c87814a1f0ab72, 0x8cc702081a6439ec, 
             0x90befffa23631e28, 0xa4506cebde82bde9, 0xbef9a3f7b2c67915, 0xc67178f2e372532b, 0xca273eceea26619c, 
             0xd186b8c721c0c207, 0xeada7dd6cde0eb1e, 0xf57d4f7fee6ed178, 0x06f067aa72176fba, 0x0a637dc5a2c898a6, 
             0x113f9804bef90dae, 0x1b710b35131c471b, 0x28db77f523047d84, 0x32caab7b40c72493, 0x3c9ebe0a15c9bebc, 
             0x431d67c49c100d4c, 0x4cc5d4becb3e42b6, 0x597f299cfc657e2a, 0x5fcb6fab3ad6faec, 0x6c44198c4a475817]

SHA-512 Sum & Sigma:

S0 := (a rightrotate 28) xor (a rightrotate 34) xor (a rightrotate 39) S1 := (e rightrotate 14) xor (e rightrotate 18) xor (e rightrotate 41)

s0 := (w[i-15] rightrotate 1) xor (w[i-15] rightrotate 8) xor (w[i-15] rightshift 7) s1 := (w[i-2] rightrotate 19) xor (w[i-2] rightrotate 61) xor (w[i-2] rightshift 6) SHA-384 is identical to SHA-512, except that:

the initial hash values h0 through h7 are different (taken from the 9th through 16th primes), and the output is constructed by omitting h6 and h7. SHA-384 initial hash values (in big-endian):

h[0..7] := 0xcbbb9d5dc1059ed8, 0x629a292a367cd507, 0x9159015a3070dd17, 0x152fecd8f70e5939,

          0x67332667ffc00b31, 0x8eb44a8768581511, 0xdb0c2e0d64f98fa7, 0x47b5481dbefa4fa4

SHA-3:

Одоо ажиллаж буй NIST hash competition функцийн хувилбарт санал болгосон хаш функцийн стандарт. 2012 оны 10 сард SHA-3 гэсэн шинэ стандартыг бий болгон сонгосон. Тоон гарын үсэг болон хаш дээр суурилсан MACs, PRFs, RNGs, KDFs-г дэмждэг. Аюулгүй байдлын хувьд маш өндөр нарийвчлалтай. SHA-3 нь SHA3-224, SHA3-256, SHA3-384 ба SHA3-512 гэсэн 4 криптографын хаш функцээс бүрдэнэ. 2 гол бүрэлдэхүүн хэсэгийг тайлбарлья. 1 SHA-512 шахалтын функц ба SHA-512 мессежийн хуваарь Энэ нь доорх тэмдэглэгээг ашиглана.

SHA-512 нь 64 битийн үсэгт ашиглагдана.

Examples of SHA-3 variants

SHA3-224("")

6b4e03423667dbb73b6e15454f0eb1abd4597f9a1b078e3f5b5a6bc7

SHA3-256("")

a7ffc6f8bf1ed76651c14756a061d662f580ff4de43b49fa82d80a4b80f8434a

SHA3-384("")

0c63a75b845e4f7d01107d852e4c2485c51a50aaaa94fc61995e71bbee983a2ac3713831264adb47fb6bd1e058d5f004

SHA3-512("")

a69f73cca23a9ac5c8b567dc185a756e97c982164fe25859e0d1dcc1475c80a615b2123af1f5f94c11e3e9402c3ac558f500199d95b6d3e301758586281dcd26

SHAKE128("", 256)

7f9c2ba4e88f827d616045507605853ed73b8093f6efbc88eb1a6eacfa66ef26

SHAKE256("", 512)

46b9dd2b0ba88d13233b3feb743eeb243fcd52ea62b81b82b50c27646ed5762fd75dc4ddd8c0f200cb05019d67b592f6fc821c49479ab48640292eacb3b7c4be

Changing a single bit results in each bit in the output to change with 50% probability, demonstrating an avalanche effect:

SHAKE128("The quick brown fox jumps over the lazy dog", 256)

f4202e3c5852f9182a0430fd8144f0a74b95e7417ecae17db0f8cfeed0e3e66e

SHAKE128("The quick brown fox jumps over the lazy dof", 256)

853f4538be0db9621a6cea659a06c1107b1f83f02b13d18297bd39d7411cf10c

The block permutation

This is defined for any power-of-two word size, w = 2ℓ bits. The main SHA-3 submission uses 64-bit words, ℓ = 6.

The state can be considered to be a 5 × 5 × w array of bits. Let a[i][ j][k] be bit (5i + j) × w + k of the input, using a little-endian bit numbering convention and row-major indexing. I.e. i selects the column, j the row, and k the bit.

Index arithmetic is performed modulo 5 for the first two dimensions and modulo w for the third. The basic block permutation function consists of 12 + 2ℓ iterations of five sub-rounds, each individually very simple:

θ Compute the parity of each of the 5w (320, when w = 64) 5-bit columns, and exclusive-or that into two nearby columns in a regular pattern. To be precise, a[i][ j][k] ← a[i][ j][k] ⊕ parity(a[0...4][ j−1][k]) ⊕ parity(a[0...4][ j+1][k−1])

ρ Bitwise rotate each of the 25 words by a different triangular number 0, 1, 3, 6, 10, 15, .... To be precise, a[0][0] is not rotated, and for all 0 ≤ t < 24, a[i][ j][k] ← a[i][ j][k−(t+1)(t+2)/2], where ${\begin{pmatrix}i\\j\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}3&2\\1&0\end{pmatrix}}^{t}{\begin{pmatrix}0\\1\end{pmatrix}}$ .

π Permute the 25 words in a fixed pattern. a[ j][2i+3 j] ← a[i][ j].

χ Bitwise combine along rows, using a ← a ⊕ (¬b & c). To be precise, a[i][ j][k] ← a[i][ j][k] ⊕ ¬a[i][ j+1][k] & a[i][ j+2][k]. This is the only non-linear operation in SHA-3.

ι Exclusive-or a round constant into one word of the state. To be precise, in round n, for 0 ≤ m ≤ ℓ, a[0][0][2m−1] is exclusive-ORed with bit m + 7n of a degree-8 LFSR sequence. This breaks the symmetry that is preserved by the other sub-rounds.

SHA үйл ажиллагааны харьцуулалт

A large clock tower and other buildings line a great river. — thumb

 Secure Hash Algorithm-ын олон хувилбаруудын харьцуулалт

Параметр	SHA-1	SHA-256	SHA-384	SHA-512
Мессеж задаргааны хэмжээ (bits)	160	256	384	512
Мессежний хэмжээ (bits)	2⁶⁴	2⁶⁴	2⁶⁴	2⁶⁴
Блокын хэмжээ (bits)	512	512	1024	1024
Үгийн хэмжээ (bits)	32	32	64	64
Алгоритмын алхамууд	80	64	80	80

SHA алгоритмын математик тооцоолол

Secure Hash Algorithm нь санамсаргүй байдлаар нууцлал буюу encryption хийдэг. Тухайн нууц үг нь хэдэн ч битийн урттай орж ирхэд тухайн нууц үгийг secure hash algorithm-н төрлөөс хамааран хэдэн үг үсэг, тэмдэгт, тоо орж ирэх нь хамаагүй нэг л хэмжээнд encryption хийдэг. Их хэмжээний өгөгдлийг encryption хийхэд ч мөн адил хийгдэнэ. Энэхүү нууцлалын протокол нь нэг битийн өөрчлөлтөнд тухайн encryption хийсэн өгөгдөл нь бүхэлдээ өөрчлөгддөг.

Жишээ нь: SHA1: encryption хийх өгөгдөл: хишгээ

     encryption хийгдсэн байдал: e096d9b2b126eaf1ff75b84c8f2da3074b97d6a9

SHA1: өгөгдөл: Өгөгдөл гэдэг үг нь ерөнхий тохиолдолд яриан бус мэдээллээр илэрхийлэгдэх бөгөөд хэн бүхэнд харагдах ойлгогдохоор үүсгэж болох баримт, үзэл санаа, заавар зөвлөгөө, мэдээлэл гэх мэтийг илэрхийлэх утгатай. Өгөгдөл дамжуулах холбооны үндэс нь морзе кодын дамжуулал, телеграфын холбоо, тоон мэдээлэл дамжуулах онол дээр үндэслэгддэг. Аналог технологитой цахилгаан холбооны сүлжээний сувгаар кодлогдсон мэдээллийг бага хурдтай дамжуулдаг холбооны төрлийг телеграфын холбоо гэнэ. Телеграфын холбооны сүлжээний онцлог нь хурд бага, өгөгдлийн тоон битийн цувааг аналог хэлбэрт дамжуулах технологитой байсан.

     боловсруулалт:

SHA256: encryption хийх өгөгдөл: хишгээ

       encryption хийгдсэн байдал: 33c81a747b02a62011290e334033045b8a1dfd4a757e4d4a4d5c5f0988325a36

SHA256: өгөгдөл: Өгөгдөл гэдэг үг нь ерөнхий тохиолдолд яриан бус мэдээллээр илэрхийлэгдэх бөгөөд хэн бүхэнд харагдах ойлгогдохоор үүсгэж болох баримт, үзэл санаа, заавар зөвлөгөө, мэдээлэл гэх мэтийг илэрхийлэх утгатай. Өгөгдөл дамжуулах холбооны үндэс нь морзе кодын дамжуулал, телеграфын холбоо, тоон мэдээлэл дамжуулах онол дээр үндэслэгддэг. Аналог технологитой цахилгаан холбооны сүлжээний сувгаар кодлогдсон мэдээллийг бага хурдтай дамжуулдаг холбооны төрлийг телеграфын холбоо гэнэ. Телеграфын холбооны сүлжээний онцлог нь хурд бага, өгөгдлийн тоон битийн цувааг аналог хэлбэрт дамжуулах технологитой байсан.

     боловсруулалт:8acf51a95639a442cdb12a9384a393b52bbd29c898a768a38cec13e38696d71e

SHA3: encryption хийх өгөгдөл: хишгээ

     encryption хийгдсэн байдал: 5cdf5ffc84ec3b54b52fb097728990b1592054da9caf125302b0b72f95207afc6b2726b183cd9fd4c1ec4a152dfde7c3f
                                 0a4125dbca0848c32812ed16a3f9541

SHA3: өгөгдөл: Өгөгдөл гэдэг үг нь ерөнхий тохиолдолд яриан бус мэдээллээр илэрхийлэгдэх бөгөөд хэн бүхэнд харагдах ойлгогдохоор үүсгэж болох баримт, үзэл санаа, заавар зөвлөгөө, мэдээлэл гэх мэтийг илэрхийлэх утгатай. Өгөгдөл дамжуулах холбооны үндэс нь морзе кодын дамжуулал, телеграфын холбоо, тоон мэдээлэл дамжуулах онол дээр үндэслэгддэг. Аналог технологитой цахилгаан холбооны сүлжээний сувгаар кодлогдсон мэдээллийг бага хурдтай дамжуулдаг холбооны төрлийг телеграфын холбоо гэнэ. Телеграфын холбооны сүлжээний онцлог нь хурд бага, өгөгдлийн тоон битийн цувааг аналог хэлбэрт дамжуулах технологитой байсан.

       боловсруулалт: 8acf51a95639a442cdb12a9384a393b52bbd29c898a768a38cec13e38696d71e

SHA512: encryption хийх өгөгдөл: хишгээ

       encryption хийгдсэн байдал: 22901342db3f3b24008ed375daa3464e8b985a3492d4a6f2105daf90c274a8f872ba19f2d38602a7dece5aae46e90261 
                                   f3ecb18b562816676c2532eb969a0ade

SHA512: өгөгдөл: Өгөгдөл гэдэг үг нь ерөнхий тохиолдолд яриан бус мэдээллээр илэрхийлэгдэх бөгөөд хэн бүхэнд харагдах ойлгогдохоор үүсгэж болох баримт, үзэл санаа, заавар зөвлөгөө, мэдээлэл гэх мэтийг илэрхийлэх утгатай. Өгөгдөл дамжуулах холбооны үндэс нь морзе кодын дамжуулал, телеграфын холбоо, тоон мэдээлэл дамжуулах онол дээр үндэслэгддэг. Аналог технологитой цахилгаан холбооны сүлжээний сувгаар кодлогдсон мэдээллийг бага хурдтай дамжуулдаг холбооны төрлийг телеграфын холбоо гэнэ. Телеграфын холбооны сүлжээний онцлог нь хурд бага, өгөгдлийн тоон битийн цувааг аналог хэлбэрт дамжуулах технологитой байсан.

       боловсруулалт: 2c8740f21e4519de72431c45c21fdc18fac8695213eddf5a7951e862edb0325b57bc62e2ea492834b686b7706dc4cc87dda81a65
                      98e147f600d58ff13d281cb7

SHA хэрэглээ

Secure hash algorithm нь нууцлал хамгаалалтын хувьд бусад алгоритмуудаас хамаагүй өндөр нууцлалтай. Энэхүү давуу тал нь аливаа өгөгдөл, мэдээлэл, хэрэглэгчийн бүртгэл, password гэх мэтийг нууцлахад хамгийн боломжтой. Энэ давуу талыг social network-ийн сайтууд болох facebook, twitter болон gmail гэх мэтэд ашиглагдаж байна. Мөн онлайн гүйлгээний сайтууд болон хувийн хэвшлийн нууцлал шаардсан байгууллагуудад өргөн ашиглагддаг. SHA алгоритмийг банк санхүү, батлан хамгаалах салбарт өргөн ашигладаг.

SHA сул тал

Secure Hash Algorithm нь нэг битийн өөрчлөлтөнд бүхэлдээ өөрчлөгддөг. Үүнээс үзвэл хэдэн битийн өгөгдөл байсан ч тухайн өгөгдлийг боловсруулах нь компьютерт их хэмжээний ачааллыг бий болгоно. Гэхдээ энэхүү ачаалал нь тийм ч чухал асуудал биш юм.

Тайлагдах боломж

Secure Hash Algoritm нь маш өндөр нарийвчлалтай учир тайлагдах боломжгүй. Тухайн нэг битийн өөрчлөлтөн encryption хийсэн түлхүүр үг нь бүхэлдээ өөрчлөгддөг. Тиймээс тайлагдах боломж бараг байхгүй. Харин Brote Force attack ашиглан нууц үгийг олох боломжтой боловч тухайн боловсруулалтыг хийх гэж их хэмжээний хугацаа ашиглагдана. Ийм учраас эвдэгдэх боломжгүй юм.