SHA-3第三代
安全散列算法(Secure Hash Algorithm 3),之前名为Keccak(念作/ˈkɛtʃæk/或/kɛtʃɑːk/))算法,设计者宣称在
Intel Core 2 的CPU上面,此算法的性能是12.5cpb(每字节周期数,cycles per byte)。不过,在硬件实做上面,这个算法比起其他算法明显的快上很多。
历史
设计
Keccak 使用
海绵函数,此函数会将数据与初始的内部状态做XOR运算,这是无可避免可置换的(inevitably permuted)。在最大的版本,算法使用的内存状态是使用一个5×5的二维数组,数据类型是64位的字节,总计1600比特 。缩版的算法使用比较小的,以2为幂次的字节大小w为1比特,总计使用25比特。除了使用较小的版本来研究加密分析攻击,比较适中的大小(例如从w=4使用100比特,到w=32使用800比特)则提供了比较实际且轻量的替代方案。
Keccak 的置换
置换方法是先定义
字的长度为二的某次方,w=2比特。SHA-3的主要应用使用64位的字长,ℓ=6。
内存状态可以被视为5×5×w的三维数组。令a[i][j][k]代表内存状态的第(i×5 +j)×w+k个比特(使用小端序,little-endian,参见
字节序)。
置换函数是五个子段落(sub-round)作12+2ℓ次的循环,每一个子段落都相当简单。
修改
在整个 NIST 散列函数比赛里面,参赛者允许稍微修改算法解决已经出现的问题。Keccak 的修改有:
SHA-3 示例
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