一、SHA1算法简介
安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)主要适用于数字签名标准(Digital Signature Standard DSS)里面定义的数字签名算法(Digital Signature Algorithm DSA)。对于长度小于2^64位的消息,SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候,这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中,数据很可能会发生变化,那么这时候就会产生不同的消息摘要。
SHA1有如下特性:不可以从消息摘要中复原信息;两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。
二、术语和概念
1.位(Bit),字节(Byte)和字(Word)
SHA1始终把消息当成一个位(bit)字符串来处理。本文中,一个“字”(Word)是32位,而一个“字节”(Byte)是8位。比如,字符串“abc”可以被转换成一个位字符串:01100001 01100010 01100011。它也可以被表示成16进制字符串: 0x616263.
2.运算符和符号
下面的逻辑运算符都被运用于“字”(Word)
X ^ Y = X, Y逻辑与
X // Y = X, Y逻辑或
X XOR Y = X, Y逻辑异或
~X = X逻辑取反
X+Y定义如下: 字 X 和 Y 代表两个整数 x 和y, 其中 0 <= x < 2^32 且 0 <= y < 2^32. 令整数z = (x + y) mod 2^32. 这时候 0 <= z < 2^32. 将z转换成字Z, 那么就是 Z = X + Y.
循环左移位操作符Sn(X):X是一个字,n是一个整数,0<=n<=32。Sn(X) = (X<<n)OR(X>>32-n)
X<<n定义如下:抛弃最左边的n位数字,将各个位依次向左移动n位,然后用0填补右边的n位(最后结果还是32位)。X>>n是抛弃右边的n位,将各个位依次向右移动n位,然后在左边的n位填0。因此可以叫Sn(X)位循环移位运算。
三、SHA1算法描述
在SHA1算法中,我们必须把原始消息(字符串,文件等)转换成位字符串。SHA1算法只接受位作为输入。假设我们对字符串“abc”产生消息摘要。
首先,我们将它转换成位字符串如下:
01100001 01100010 01100011
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‘a’=97 ‘b’=98 ‘c’=99
这个位字符串的长度为24。下面我们需要5个步骤来计算MD5。