在安全散列標(biāo)準(zhǔn)SHA-3的選拔中涌現(xiàn)了很多優(yōu)秀的哈希算法，包括Blake、Grostl、Keccak等。下面我們要了解的就是入選SHA-3最后一輪競(jìng)爭(zhēng)的JH算法。

JH算法簡(jiǎn)介

Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)通常采用迭代結(jié)構(gòu)，其迭代函數(shù)的設(shè)計(jì)又借鑒了很多分組密碼的思想。JH算法采用了新的壓縮函數(shù)結(jié)構(gòu)，其核心壓縮函數(shù)就是一個(gè)分組密碼，該分組密碼的設(shè)計(jì)與美國(guó)高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES類似，通過(guò)固定密鑰對(duì)消息加密，并將部分消息反饋以達(dá)到消息壓縮的目的。

JH算法過(guò)程

JH算法主要由數(shù)據(jù)填充、數(shù)據(jù)分塊、設(shè)置哈希初值、計(jì)算哈希終值、獲取信息摘要等5個(gè)步驟構(gòu)成：

1. 將長(zhǎng)度為L(zhǎng)的消息M進(jìn)行數(shù)據(jù)填充，得到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為512bit的倍數(shù)。
2. 把消息M分割為N個(gè)512bit的數(shù)據(jù)M⁽ⁱ⁾作為壓縮函數(shù)F₈的輸入。
3. 進(jìn)行哈希初值H⁽⁰⁾的設(shè)置，它是由初始化值H^(-1)及消息M⁽⁰⁾通過(guò)壓縮函數(shù)F₈計(jì)算得出的。
4. 通過(guò)壓縮函數(shù)F₈計(jì)算得出哈希終值H^(N)，其中，壓縮函數(shù)F₈的另一個(gè)輸入為哈希值H⁽ⁱ⁾，它是指第i個(gè)512bit的消息M⁽ⁱ⁾通過(guò)壓縮函數(shù)F₈計(jì)算出的哈希值。
5. 通過(guò)截取哈希終值H^(N)的高n位獲取消息摘要。

JH算法的優(yōu)缺點(diǎn)

由于JH算法采用了“寬軌跡策略”來(lái)設(shè)計(jì)分組密碼，所以它的安全性比較優(yōu)秀，能夠抵抗已知的攻擊。另外，JH算法采用了明顯的擴(kuò)散層，使得比特追蹤法很難適用于這類Hash函數(shù)的安全性分析。并且JH算法支持224bit、256bit、384bit和512bit四種長(zhǎng)度的散列。

但JH算法在硬件實(shí)現(xiàn)中存在不足，在一些資源占用少、功耗要求低的應(yīng)用中很難做到低功耗運(yùn)行，算法的吞吐率較低。

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