sha256算法原理详解

SHA-256是一种安全散列算法，是在SHA-2基础上进一步强化而来的算法。它是SHA-2家族成员之一，包括SHA-224，SHA-256，SHA-384，SHA-512，其中SHA-256比SHA-512更受欢迎，因为拥有相同安全级别时神器更快一点，比SHA-512要快得多。

SHA-256散列算法使用一种叫做计算机众多对数（Computational Diffie-Hellman）的公开密钥密码系统，通过把消息（以字节序列的形式给出）映射成一个长度为256位（比特序列）的哈希值来实现安全散列。简单地说，由SHA-256产生的哈希值是将每一个消息压缩成一个远近无几的256位序列，它不可能被反解回原消息。

SHA-256具有如下的特点：（交易用**：欧易官网注册，APP下载）

（1）SHA-256算法结果是一个256位的超短值，相比于消息原文，这个值非常短，拥有极高的保密性；

（2）SHA-256算法提供了非常强的安全性，无法被出现**碰撞；

（3）SHA-256算法使用非对称加密，但执行速度比常规加密算法快得多；

（4）SHA-256算法有较强的伸缩性，可根据硬件的变化而调整；

（5）SHA-256算法有强大的数据完整性检查功能，通过加入一段随机数据后，可以发现原始数据的**改动。

SHA-256散列算法的工作原理分两步：压缩函数（Compression Function）和填充和哈希函数（Padding and Hashing Function）。

步骤一：压缩函数

压缩函数由64个小步骤组成，每一步骤包含4轮循环，每一轮循环包含6个操作，每一操作都有自己的操作数（0-15）和自己的功能。四轮的功能分别为逻辑函数（Logic Function）、移位函数（Shift Function）、置换函数（Permutation Function）和添加函数（Addition Function）。

步骤二：填充和哈希函数

此步骤包含了四个部分。**部分用于确定每次填充块的大小，以及添加填充后写入末尾的块，以确保输入信息的完整性。第二部分则负责计算消息输入的位长度，以确保输入信息未受其他形式的改变。

第三部分提供了两个32位寄存器，它们将每次循环的结果保存下来，并将哈希结果累加到寄存器中。第四部分接收从压缩函数中获得的32位哈希结果，并将其存放在寄存器中，以便每次循环计算出新的哈希结果。

SHA-256的哈希值是由256位二进制比特序列构成的，该序列的值代表一个具有强保密性，且不可被反向解密的一个固定值，该值的**性和一致性可以帮助判断数据的完整性，确保其不被**未经授权的改变。