建议

• 大家可以先学习SHA1再来看本文，个人感觉这样理解会比较好

SHA256算法流程

• 常量定义—建议大家直接看官方手册
  • SHA256算法中用到了8个哈希初值以及64个哈希常量

    • SHA256算法的8个哈希初值如下：

      

    • 64个哈希常量
      

• 信息预处理
  SHA256算法中的预处理就是在想要Hash的消息后面补充需要的信息，使整个消息满足指定的结构。
  • 信息的预处理分为两个步骤：附加填充比特和附加长度
  • 附加填充比特
    • 在报文末尾进行填充，使报文长度在对512取模以后（本质上就是将报文长度以512切块，并在最后一块进行补充长度信息）的余数是448。填充是这样进行的：先补第一个比特为1，然后都补0，直到长度满足对512取模后余数是448。
    • 需要注意的是，信息必须进行填充，也就是说，即使长度已经满足对512取模后余数是448，补位也必须要进行，这时要填充512个比特。因此，填充是至少补一位，最多补512位。
  • 附加长度
    • 附加长度值就是将原始数据（第一步填充前的消息）的长度信息补到已经进行了填充操作的消息后面。
      SHA256用一个64位的数据来表示原始消息的长度。
    • 因此，通过SHA256计算的消息长度必须要小于2^64 ，当然绝大多数情况这足够大了。
    • 长度信息的编码方式为64-bit big-endian integer
• 信息摘要的计算

  • 首先，将消息分解成N个512bit大小的块。其实就是类似SHA1将消息分解。

  • 对于分解后的512bit再次拆分为16*32bit大小，这也是我们生成计算式中W_t的依据。

  • 我们对于摘要的计算，本质上就是每轮（512bit中）进行64次计算。计算的概念如下图所示。

    

• 逻辑计算分析
  • 针对上图中的逻辑计算进一步分析
  • 类似于SHA1，我们首先定义W_t和K_t的获取方式
    • W_t的定义如下
      
    • K_t的定义是第t个密钥，对应我们上文提到的64个常量。
    • ABCDEFGH一开始的初始值分别为H_{i-1}(0),H_{i-1}(1),…,H_{i-1}(7) 。
    • 一些逻辑计算的符号规定
      
      
  • 64轮逻辑计算伪代码（建议参考官方文档）
    
• SHA256计算图总结