golang - sha256 加密算法

go 调用 sha256 加密

字符串哈希值

package main

import(
    "fmt"
    "crypto/sha256"
    "io"
    "log"
    "os"
)

func main() {

    // 第一种调用方法
    sum := sha256.Sum256([]byte("hello world\n"))
    fmt.Printf("%x\n", sum)

    // 第二种调用方法
    h := sha256.New()
    h.Write([]byte("hello world\n"))
    fmt.Printf("%x\n", h.Sum(nil))
}

文件哈希值

    // 对文件加密
    f, err := os.Open("test.txt")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer f.Close()

    h = sha256.New()
    if _, err := io.Copy(h, f); err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    fmt.Printf("%x\n", h.Sum(nil))

源码下载：https://github.com/didianV5/blockchain/tree/master/encryption/sha256

sha256 实现原理

SHA-256 算法输入报文的最大长度不超过2^64 bit，输入按512-bit 分组进行处理，产生的输出是一个256-bit 的报文摘要。

附加填充比特：对报文进行填充使报文长度与448 模512 同余（长度=448 mod 512），填充的比特数范围是1 到512，填充比特串的最高位为1，其余位为0。就是先在报文后面加一个 1，再加很多个0，直到长度满足 mod 512=448.为什么是448，因为448+64=512. 第二步会加上一个 64bit的原始报文的长度信息。
附加长度值 将用64-bit 表示的初始报文（填充前）的位长度附加在步骤1 的结果后（低位字节优先）。

初始化缓存：使用一个256-bit 的缓存来存放该散列函数的中间及最终结果。该缓存表示为

const ( init0 = 0x6A09E667 init1 = 0xBB67AE85 init2 = 0x3C6EF372 init3 = 0xA54FF53A init4 = 0x510E527F init5 = 0x9B05688C init6 = 0x1F83D9AB init7 = 0x5BE0CD19 )

处理512-bit（16 个字）报文分组序列：该算法使用了六种基本逻辑函数，由64步迭代运算组成。每步都以256-bit 缓存值ABCDEFGH 为输入，然后更新缓存内容。每步使用一个32-bit 常数值Kt 和一个32-bit Wt。

常数K为

var _K = []uint32{
    0x428a2f98,
    0x71374491,
    0xb5c0fbcf,
    0xe9b5dba5,
    0x3956c25b,
    0x59f111f1,
    0x923f82a4,
    0xab1c5ed5,
    0xd807aa98,
    0x12835b01,
    0x243185be,
    0x550c7dc3,
    0x72be5d74,
    0x80deb1fe,
    0x9bdc06a7,
    0xc19bf174,
    0xe49b69c1,
    0xefbe4786,
    0x0fc19dc6,
    0x240ca1cc,
    0x2de92c6f,
    0x4a7484aa,
    0x5cb0a9dc,
    0x76f988da,
    0x983e5152,
    0xa831c66d,
    0xb00327c8,
    0xbf597fc7,
    0xc6e00bf3,
    0xd5a79147,
    0x06ca6351,
    0x14292967,
    0x27b70a85,
    0x2e1b2138,
    0x4d2c6dfc,
    0x53380d13,
    0x650a7354,
    0x766a0abb,
    0x81c2c92e,
    0x92722c85,
    0xa2bfe8a1,
    0xa81a664b,
    0xc24b8b70,
    0xc76c51a3,
    0xd192e819,
    0xd6990624,
    0xf40e3585,
    0x106aa070,
    0x19a4c116,
    0x1e376c08,
    0x2748774c,
    0x34b0bcb5,
    0x391c0cb3,
    0x4ed8aa4a,
    0x5b9cca4f,
    0x682e6ff3,
    0x748f82ee,
    0x78a5636f,
    0x84c87814,
    0x8cc70208,
    0x90befffa,
    0xa4506ceb,
    0xbef9a3f7,
    0xc67178f2,
}

Wt 是分组之后的报文

for i := 0; i < 16; i++ {
        j := i * 4
        w[i] = uint32(p[j])<<24 | uint32(p[j+1])<<16 | uint32(p[j+2])<<8 | uint32(p[j+3])
    }
    for i := 16; i < 64; i++ {
        v1 := w[i-2]
        t1 := (v1>>17 | v1<<(32-17)) ^ (v1>>19 | v1<<(32-19)) ^ (v1 >> 10)
        v2 := w[i-15]
        t2 := (v2>>7 | v2<<(32-7)) ^ (v2>>18 | v2<<(32-18)) ^ (v2 >> 3)
        w[i] = t1 + w[i-7] + t2 + w[i-16]
    }

64步迭代运算

for i := 0; i < 64; i++ {
        t1 := h + ((e>>6 | e<<(32-6)) ^ (e>>11 | e<<(32-11)) ^ (e>>25 | e<<(32-25))) + ((e & f) ^ (^e & g)) + _K[i] + w[i]

        t2 := ((a>>2 | a<<(32-2)) ^ (a>>13 | a<<(32-13)) ^ (a>>22 | a<<(32-22))) + ((a & b) ^ (a & c) ^ (b & c))

        h = g
        g = f
        f = e
        e = d + t1
        d = c
        c = b
        b = a
        a = t1 + t2
    }

    h0 += a
    h1 += b
    h2 += c
    h3 += d
    h4 += e
    h5 += f
    h6 += g
    h7 += h

生成256-bit的报文摘要 所有的512-bit分组处理完毕后，对于SHA-256算法最后一个分组产生的输出便是256-bit的报文摘要。
```
dig.h[0], dig.h[1], dig.h[2], dig.h[3], dig.h[4], dig.h[5], dig.h[6], dig.h[7] = h0, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7
```

源码下载

源码地址： https://github.com/didianV5/blockchain/tree/master/encryption/sha256/source

秒客网