下一代安全工具:SHA-3

2019年8月25日18:36:06
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美国国家标准与技术研究(NIST)所在今年8月公布了安全哈希算法3(Secure Hash Algorithm-3,SHA-3),并称其为保护电子信息完整性的下一代安全工具。

那么,它会是吗?

探讨对SHA-3的需求

加密哈希函数广为用于安全的许多方面,比如数字签名、数据完整性检查,不过与其他加密算法的作用是有区别的。它们把电子文件、消息或数据块生成简短的数字指纹,这称为消息摘要或哈希值。散列法通过哈希函数中的运算实现,使用非常多的密钥和块,能够有效地改变每个块的密钥,可抵抗密钥相关的攻击。

加密使用的通用运算往往有不同的设计目的。例如,对称密钥分组运算AES可以用于生成哈希值,不过其密钥和块的大小使其重要却低效。

安全加密哈希函数的关键属性包括:

· 输出长度小于输入长度

· 对于任何输入都快速和高效的计算

· 任何输入改变都会影响大量的输出位

· 单向值:输入不由输出决定

· 强抗冲突性:两个不同的输入不能产生相同的输出

2012年,NIST宣布Keccak是加密哈希算法竞赛之冠,其选择了一种下一代密码安全哈希算法,该竞赛于2007开始,共收到了64个提交。彼时极为流行的AES算法被选用于类似的过程,以确保对每个提交进行彻底且透明的分析。新标准SHA-3(Permutation-Based哈希和 Extendable-Output函数)可从NIST网站上下载,与2014年5月公布征求意见的试行版本没有明显区别。

NIST表示虽然SHA-2仍旧是安全的,适合大众使用的,但有了SHA-3作补充,可满足更多多样性需求。MD5和SHA-1曾广泛使用哈希算法,不过现在已辉煌不再,为SHA-2所取代。例如,微软在2005宣布禁止开发人员使用DES、MD4、MD5,某些情况下会禁用任何SHA-1加密算法。尽管并没有关于SHA-2攻击的报道,然与SHA-1类似,总有SHA-3的用武之地,它与SHA-2设计非常不同。如果SHA-2一经攻击,行业还可以有可更换的方案。

SHA-3带来了什么

SHA-3系列由四个加密哈希函数(SHA3-224、SHA3-256、SHA3-384以及SHA3-512),两个可扩展输出函数(SHAKE128和SHAKE256)组成。

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