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Keccak算法：SHA-3标准的基石

安全 Keccak算法 SHA-3
安全
发布日期:   2024-03-21
文章字数:   652
阅读时长:   2 分

Keccak是什么？

Keccak是一种被选定为SHA-3标准的单向散列函数算法。它以其高效、安全、灵活的设计而著称，成为了众多密码学应用的基石。

Keccak的特点

  • 海绵结构: Keccak采用了独特的“海绵结构”，这种结构由吸收和挤压两个阶段组成。在吸收阶段，输入的消息被不断吸收，直到达到状态的最大容量。在挤压阶段，则从状态中挤出输出。这种结构使得Keccak可以处理任意长度的消息。
  • 安全性: Keccak经过了严格的密码学分析，被认为是目前最安全的散列函数之一。它在抗碰撞、抗原像攻击等方面表现出色。
  • 灵活性: Keccak可以生成任意长度的散列值，使得它可以适应不同的应用场景。

Keccak的工作原理

  1. 预处理: 输入的消息被填充，使其长度达到海绵结构所需的长度。
  2. 吸收: 填充后的消息被分成固定大小的块，逐块与状态进行异或操作。
  3. 置换: 对状态进行一系列非线性变换，以增加输出的随机性。
  4. 挤压: 从状态中提取输出。

Keccak的应用

  • 数字签名: Keccak可以用来生成数字签名，确保数据的完整性和身份认证。
  • 密码存储: Keccak可以用来对密码进行哈希处理，保护密码的安全。
  • 区块链: Keccak-256是Ethereum区块链中广泛使用的哈希函数，用于生成地址和验证交易。
  • 其他密码学应用: Keccak还可以用于构建消息认证码、随机数生成器等。

Keccak和SHA-3的关系

  • Keccak是SHA-3的基础: SHA-3是一系列散列函数的统称，而Keccak是这些函数的底层算法。
  • SHA-3的标准化: 在SHA-3标准化过程中，NIST对Keccak进行了微小的调整，以满足标准化要求。

PHP使用Sodium Extension扩展实现Keccak算法

Sodium Extension是一个PHP扩展，提供了许多密码学函数，包括Keccak算法的实现。

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<?php
// 确保Sodium Extension已安装
if (!function_exists('sodium_crypto_hash_sha3_256')) {
    throw new Exception('Sodium extension is not installed');
}

$message = "Hello, Keccak!";
$hash = sodium_crypto_hash_sha3_256($message);

echo bin2hex($hash) . "\n";

总结

Keccak算法作为SHA-3标准的基础，具有高效、安全、灵活的特点。它的海绵结构使得它可以处理任意长度的消息，并且在密码学领域有着广泛的应用。随着区块链技术的兴起，Keccak-256更是成为了一个备受关注的哈希函数。

文章作者: Crazy Boy
文章链接: https://crazy-boy.com/posts/keccak.html
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外，均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 Crazy Boy !
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Keccak是什么？

Keccak是一种被选定为SHA-3标准的单向散列函数算法。它以其高效、安全、灵活的设计而著称，成为了众多密码学应用的基石。

Keccak的特点

  • 海绵结构: Keccak采用了独特的“海绵结构”，这种结构由吸收和挤压两个阶段组成。在吸收阶段，输入的消息被不断吸收，直到达到状态的最大容量。在挤压阶段，则从状态中挤出输出。这种结构使得Keccak可以处理任意长度的消息。
  • 安全性: Keccak经过了严格的密码学分析，被认为是目前最安全的散列函数之一。它在抗碰撞、抗原像攻击等方面表现出色。
  • 灵活性: Keccak可以生成任意长度的散列值，使得它可以适应不同的应用场景。

Keccak的工作原理

  1. 预处理: 输入的消息被填充，使其长度达到海绵结构所需的长度。
  2. 吸收: 填充后的消息被分成固定大小的块，逐块与状态进行异或操作。
  3. 置换: 对状态进行一系列非线性变换，以增加输出的随机性。
  4. 挤压: 从状态中提取输出。

Keccak的应用

  • 数字签名: Keccak可以用来生成数字签名，确保数据的完整性和身份认证。
  • 密码存储: Keccak可以用来对密码进行哈希处理，保护密码的安全。
  • 区块链: Keccak-256是Ethereum区块链中广泛使用的哈希函数，用于生成地址和验证交易。
  • 其他密码学应用: Keccak还可以用于构建消息认证码、随机数生成器等。

Keccak和SHA-3的关系

  • Keccak是SHA-3的基础: SHA-3是一系列散列函数的统称，而Keccak是这些函数的底层算法。
  • SHA-3的标准化: 在SHA-3标准化过程中，NIST对Keccak进行了微小的调整，以满足标准化要求。

PHP使用Sodium Extension扩展实现Keccak算法

Sodium Extension是一个PHP扩展，提供了许多密码学函数，包括Keccak算法的实现。

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<?php
// 确保Sodium Extension已安装
if (!function_exists('sodium_crypto_hash_sha3_256')) {
    throw new Exception('Sodium extension is not installed');
}

$message = "Hello, Keccak!";
$hash = sodium_crypto_hash_sha3_256($message);

echo bin2hex($hash) . "\n";

总结

Keccak算法作为SHA-3标准的基础，具有高效、安全、灵活的特点。它的海绵结构使得它可以处理任意长度的消息，并且在密码学领域有着广泛的应用。随着区块链技术的兴起，Keccak-256更是成为了一个备受关注的哈希函数。

文章作者: Crazy Boy
文章链接: https://crazy-boy.com/posts/keccak.html
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外，均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 Crazy Boy !
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Keccak是一种被选定为SHA-3标准的单向散列函数算法。它以其高效、安全、灵活的设计而著称，成为了众多密码学应用的基石。

Keccak的特点

  • 海绵结构: Keccak采用了独特的“海绵结构”，这种结构由吸收和挤压两个阶段组成。在吸收阶段，输入的消息被不断吸收，直到达到状态的最大容量。在挤压阶段，则从状态中挤出输出。这种结构使得Keccak可以处理任意长度的消息。
  • 安全性: Keccak经过了严格的密码学分析，被认为是目前最安全的散列函数之一。它在抗碰撞、抗原像攻击等方面表现出色。
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Keccak和SHA-3的关系

  • Keccak是SHA-3的基础: SHA-3是一系列散列函数的统称，而Keccak是这些函数的底层算法。
  • SHA-3的标准化: 在SHA-3标准化过程中，NIST对Keccak进行了微小的调整，以满足标准化要求。

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}

$message = "Hello, Keccak!";
$hash = sodium_crypto_hash_sha3_256($message);

echo bin2hex($hash) . "\n";

总结

Keccak算法作为SHA-3标准的基础，具有高效、安全、灵活的特点。它的海绵结构使得它可以处理任意长度的消息，并且在密码学领域有着广泛的应用。随着区块链技术的兴起，Keccak-256更是成为了一个备受关注的哈希函数。

文章作者: Crazy Boy
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