SHA 256演算法改進策略

2021-08-21 09:31:32 字數 1806 閱讀 2183

在我之前的文章中理了一下sha-256演算法的實現過程:

為什麼要對其改進呢?

先來看一下如何加密防刷:使用sha-256可以針對原始檔生成加密key,為乙個256位二進位制格式,表述為64位16進製制的字串格式,可以用於對網路鏈結中的核心引數進行加密處理,做法是:選用幾個核心引數,連成乙個源字串,然後使用sha-256生成乙個加密串,放入url中,在服務端使用相同法則生成加密串,如果一樣,則可以確認該鏈結為有效鏈結。

上面的這個加密方式有乙個簡單的破解方式:當偽裝者猜到或者是試出加密key生成演算法是使用sha-256,且猜出所使用的生成源字串的話,即可自己使用sha-256生成相應的串,因為sha-256為標準演算法,隨處可以獲得,自己寫也並不費力,上面的加密防刷機制即會失效,因此我們需要將sha-256做個改進,使偽裝者即使知道規則,也難以通過規則及演算法(得不到)生成出相應的key。

說一下具體的實現方式

從sha-256的演算法實現來看,如果要改其中的策略,是非常困難的,需要嚴謹的數學理論支撐,而且該演算法目前已經經過了多方考證其正確性,改掉其中的策略後的正確也無法驗證,因而,決定從外圍入手。

然後出現了第二種處理方式:直接修改sha-256執行前的原始檔,對原始檔的二進位制序列進行干擾。

我們的做法是獲得原檔案的二進位制序列之後,在頭部插入特殊字串0x00010101,然後生成新的原始檔,再進行sha-256演算法運算,得到相應的key。好,下面通過公式來證明該演算法的正確性:

1.前提條件:

a.輸入字串a != b

b.sha-256演算法不存在碰撞性

2.我們需要的結果是:

a1 = sha-256改進演算法(a)

b1 = sha-256改進演算法(b)

a1 != b1

3.過程:

從前提條件可知:

a != b (前提a)

定義 s = 特殊字串0x00010101

可以得到s + a != s + b

sha-256(s + a)  != sha-256(s + b)

a1 = sha-256改進演算法(a) = sha-256(s + a) 

b1 = sha-256改進演算法(b) = sha-256(s + b)       

a1 != b1

因此,該思路所改進的sha-256演算法是沒有問題,確實可用的。

第三種思路:是在第二種思路上的進一步加強,可以將特殊字串的插入位置變為可變的,取原字串的第乙個byte的值b,可能的情況有0-255,再取整個字串的長度l,根據l及b的值,計算插入位置:

若l>b,則插入間隔會大於等於1,為l/b

若l這種思路也可以用第二種思路的方法來證明其正確性:

直接看證明過程:

假調a的第乙個byte為ab1,b的第乙個byte為bb1

若ab1 != bb1 ,則不管後面字串怎麼插入,插入完畢的字串均不等,最終 a1 != b1 (前提b)

若ab1 == bb1,則a與b的插入串的位置一致,可以表述為:

插入後的串 :as = af + s + au,其中 a = af + au

插入後的串 :bs = bf + s + bu,其中 b = bf + bu

因為a != b(前提a)所以必然有af != bf || au != bu(注意,插入位是相同的)

兩種情況一樣,隨便舉個例子,假設af != bf,則不管s + au 是否等於 s + bu,則as != bs,繼而a1 != b1

證明完畢。

以上演算法均已在專案中完成驗證。

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