SHA1摘要算法解析与常量数值介绍
SHA1(安全哈希算法Secure Hash Algorithm)摘要加密算法主要适用于数字签名标准中定义的数字签名算法。对于长度小于2^64位的消息,SHA1会生成一个160位的消息摘要,利用SHA1算法的雪崩效应和不可逆性,可验证数据完整性和消息真实性。
术语解释与位运算符号表示
SHA1算法需要一系列位运算,包括异或(XOR)、或(OR)、与(AND)、非(NOT)、左移(<<)、右移(>>)以及循环左移。例如,循环左移操作将数据左移指定位数,并用溢出的位填充右边需要补充的位。
数据前期处理流程
当获取消息信息后,需进行一系列处理包括补位、补长度和分块。首先将消息转换为二进制形式并添加填充位,然后在末尾添加64位二进制字符串表示原消息长度。接着检查二进制字符串长度是否大于512位,若是,则分割成512位的多个字符串;否则直接使用一个字符串保存。
算法所需常量值及函数表达式
算法中涉及到多个常量值(Kt)和函数表达式(ft)。常量值根据t的取值范围有不同的赋值规则,而函数表达式ft则根据不同的t值采用不同的计算方式。
算法实现步骤
1. 缓冲区规格:算法实现需要多个32位缓冲区,如A、B、C、D、E等。另外还有80个32位缓冲区W[0]~W[79]、5个32位缓冲区H[0]~H[4]以及一个TEMP缓冲区。
2. 初始化缓冲区:首先对H[]缓冲区进行初始化赋值,然后对每个M[i]进行循环操作。
3. 循环操作:针对每个M[i],将其分割为16个32位字符串存储在W[0]~W[15]中,并对W[16]~W[79]进行特定计算。随后对A、B、C、D、E缓冲区进行赋值操作,并再次对W[0]~W[79]进行计算。最后更新H[]缓冲区的值。
4. 最终结果:完成所有M[i]的循环后,得到消息摘要即H[0]~H[4]。将这些数值转换为十六进制字符串形式,便得到最终的计算结果。
通过以上步骤,我们可以理解SHA1摘要算法的具体实现过程以及常量数值的重要性,进一步深入了解该加密算法的原理与应用。
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