优化固定输入前缀的SHA-256实现

Question

如果输入以固定值开始，是否可以优化/预先计算SHA-256中的某些结果？我的输入总是1111||message。我可以在SHA-256中预先计算1111以节省一些周期吗？

Answer 1

但是，不能完全预先计算1111，但是可以完全预先计算长度倍数为512的消息。原因很简单，SHA-256每次压缩使用512位消息块，即SHA-256的压缩功能使用512位消息输入和256位先前的哈希值。

C:\{0,1\}^{256}\times \{0,1\}^{512} \to \{0,1\}^{256}

和

H_i= C(H_{i-1},m_i)中，每个m_i都有512个位长，H_0是IV.

每条评论下面

老实说，我的输入是32字节的1，x，32-Byte X，32-Byte Y，我要用X预先计算什么不是常数？

32-字节产生256位，因此你不能完全预先计算一个压缩.然而，您仍然可以预先计算一些轮的压缩函数，它可以帮助；

SHA-256使用64轮分组密码，每轮使用消息作为密钥，您可以计算下一次压缩调用的8轮。所述圆W_i的键i由所述块的消息词M_t形成；

W_i = \begin{cases}M_t^{(i)} & 0 \leq t \leq 15 \\ \sigma_0^{256} W_{t-2} + W_{t-7} + \sigma_1^{256}W_{t-15} + W_{t-16} & 16 \leq t \leq 63 \end{cases}

使用32字节，您只能预计算8轮压缩函数.Y没有这样的选项，因为在开始循环时，需要前面压缩函数中的前一个散列值。

使用11..11作为完整块

有一种方法，虽然并不有效，但可以计算H'=C(H_0,11..11)。这需要填充物。现在可以使用此H'作为\operatorname{SHA256'}的IV；即

在H_i= C(H_{i-1},m_i)中，每个m_i都有512位长，而H_0是H'，那么您的真正消息将变成

11..11 \mathbin\| padding_1 \mathbin\| X \mathbin\| Y \mathbin\| padding_2