SHA-3 512ビットハッシュ計算機

SHA-3は、Guido Bertoni、Joan Daemen、MichaëlPeeters、GillesVanAsscheによって設計された暗号ハッシュ関数です。 SHA-2ハッシュ関数ファミリーの後継者を見つけるためにNIST（米国国立標準技術研究所）によって開催されたSHA-3コンペティションの勝者として選ばれました。

SHA-3は、NIST（米国国立標準技術研究所）によって標準化されています。 SHA-3は、512ビットを含むさまざまな出力サイズをサポートします。つまり、任意の入力に対して512ビットの固定サイズのハッシュ値を生成します。

SHA-3 はスポンジ構造に基づいています。つまり、入力データを独自の方法で処理します。スポンジ構造は、2 つの主要なコンポーネントで構成されます。つまり、パディングルールと置換関数です。

パディングルールは入力データを取り、追加のビットを追加して、その長さがブロックサイズの倍数になるようにします。 SHA-3-512の場合、ブロックサイズは1024ビットです。パディングルールには、メッセージの終了を示す特別なビットパターンも含まれています。

入力データがパディングされたら、1024ビットブロックに分割され、置換関数によって処理されます。置換関数は、スポンジの状態を変換する一連のラウンドで構成されます。各ラウンドには、3つの主要な操作が含まれています。シータ、ロー、パイ。

シータは、スポンジの状態を表す5x5の単語の行列上で動作します。列の各単語を組み合わせて、列の各単語の新しい値を生成します。

Rho と pi は同じ行列上で動作しますが、単語を再配置するための方法は異なります。 Rho は各単語を一定量回転させますが、pi は特定のパターンに従って単語を再配置します。

最終ブロックが処理された後、出力はスポンジ状態にさらに1つの置換を適用することによって生成されます。出力はハッシュサイズに等しく、この場合は512ビットです。結果として得られるハッシュ値は、パスワード、デジタル署名、その他の機密情報などのデジタルデータの整合性と信頼性を確認するために使用できます。それは、衝突攻撃や前像攻撃などのさまざまな種類の攻撃に耐えるように設計されており、信頼性が高く安全な暗号化ハッシュ関数になっています。