安全散列算法(英语:Secure Hash Algorithm,缩写为SHA)是一个密码散列函数家族,是FIPS所认证的安全散列算法。能计算出一个数字消息所对应到的,长度固定的字符串(又称消息摘要)的算法。且若输入的消息不同,它们对应到不同字符串的机率很高。

SHA家族的五个算法,分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384,和SHA-512,由美国国家安全局(NSA)所设计,并由美国国家标准与技术研究院(NIST)发布;是美国的政府标准。后四者有时并称为SHA-2。SHA-1在许多安全协定中广为使用,包括TLS和SSL、PGP、SSH、S/MIME和IPsec,曾被视为是MD5(更早之前被广为使用的杂凑函数)的后继者。但SHA-1的安全性如今被密码学家严重质疑;虽然至今尚未出现对SHA-2有效的攻击,它的算法跟SHA-1基本上仍然相似;因此有些人开始发展其他替代的杂凑算法。

最初载明的算法于1993年发布,称做安全杂凑标准(Secure Hash Standard),FIPS PUB 180。这个版本现在常被称为SHA-0。它在发布之后很快就被NSA撤回,并且由1995年发布的修订版本FIPS PUB 180-1(通常称为SHA-1)取代。SHA-1和SHA-0的算法只在压缩函数的讯息转换部分差了一个位元的循环位移。根据NSA的说法,它修正了一个在原始算法中会降低杂凑安全性的弱点。然而NSA并没有提供任何进一步的解释或证明该弱点已被修正。而后SHA-0和SHA-1的弱点相继被攻破,SHA-1似乎是显得比SHA-0有抵抗性,这多少证实了NSA当初修正算法以增进安全性的声明。

就应用层面的考量而言,一种新的破密法出现,暗示着将来可能会出现更有效率、足以实用的改良版本。虽然这些实用的破密法版本根本还没诞生,但确有必要发展更强的杂凑算法来取代旧的算法。在“碰撞”攻击法之外,另有一种反译攻击法(Pre-image attack),就是由杂凑出的字串反推原本的讯息;反译攻击的严重性更在碰撞攻击之上,但也更困难。在许多会应用到密码杂凑的情境(如用户密码的存放、文件的数位签章等)中,碰撞攻击的影响并不是很大。举例来说,一个攻击者可能不会只想要伪造一份一模一样的文件,而会想改造原来的文件,再附上合法的签章,来愚弄持有私密金钥的验证者。另一方面,如果可以从密文中反推未加密前的使用者密码,攻击者就能利用得到的密码登入其他使用者的帐户,而这种事在密码系统中是不能被允许的。但若存在反译攻击,只要能得到指定使用者密码杂凑过后的字串(通常存在影档中,而且可能不会透露原密码资讯),就有可能得到该使用者的密码。

SHA-256和SHA-512是很新的杂凑函数,前者以定义一个word为32位元,后者则定义一个word为64位元。它们分别使用了不同的偏移量,或用不同的常数,然而,实际上二者结构是相同的,只在循环执行的次数上有所差异。SHA-224以及SHA-384则是前述二种杂凑函数的截短版,利用不同的初始值做计算。

SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384 和 SHA-512 都被需要安全杂凑算法的美国联邦政府所应用,他们也使用其他的密码算法和协定来保护敏感的未保密资料。FIPS PUB 180-1也鼓励私人或商业组织使用 SHA-1 加密。Fritz-chip 将很可能使用 SHA-1 杂凑函数来实现个人电脑上的数位版权管理。

广告服务 | 联系我们 | 友情链接 | 网站动态 | 版权声明

©2019 Beijing SHULI Technology Co.,Ltd. 京ICP备18049755号 今日访问: 总共访问: 由阿里云提供ECS云服务器支持