SHA 256 pseuedocode?

Question

मैं काम करने की कोशिश कर रहा हूं कि SHA-256 कैसे काम करता है। एक अन्य चीज जो मैं अन्य एल्गोरिदम के लिए कर रहा हूं, मैंने एल्गोरिदम के लिए चरण स्यूडोकोड फ़ंक्शन द्वारा एक प्रकार का चरण तैयार किया है।

मैंने SHA256 के लिए ऐसा करने की कोशिश की है लेकिन इस प्रकार मुझे काफी परेशानी हो रही है।

मैंने काम करने की कोशिश की है कि विकिपीडिया आरेख कैसे काम करता है लेकिन कार्यों को समझाते हुए पाठ भाग के अलावा मुझे यकीन नहीं है कि मुझे यह सही मिला है।

Input is an array 8 items long where each item is 32 bits. 
Output is an array 8 items long where each item is 32 bits. 
Calculate all the function boxes and store those values. 
|I'll refer to them by function name 
Store input, right shifted by 32 bits, into output. 
| At this point, in the out array, E is the wrong value and A is empty 
Store the function boxes. 
| now we need to calculate out E and out A. 
| note: I've replaced the modulo commands with a bitwise AND 2^(32-1) 
| I can't figure out how the modulus adding lines up, but I think it is like this 
Store (Input H + Ch + ((Wt+Kt) AND 2^31)) AND 2^31 As mod1 
Store (sum1 + mod1) AND 2^31 as mod2 
Store (d + mod2) AND 2^31 into output E 
|now output E is correct and all we need is output A 
Store (MA + mod2) AND 2^31 as mod3 
Store (sum0 + mod3) AND 2^31 into output A 
|output now contains the correct hash of input. 
|Do we return now or does this need to be run repeatedly? 

मैं उन अलावा modulos के सभी मिला सही:

यहाँ मैं अब तक राशि है? वेट और केटी क्या हैं? यह भी एक बार चलाएगा और आप कर चुके हैं या इनपुट के रूप में पुन: उपयोग किए जाने के साथ, इसे एक निश्चित संख्या में चलाने की आवश्यकता है।

यहां से लिंक है। http://en.wikipedia.org/wiki/SHA-2#Hash_function

धन्यवाद बहुत, ब्रायन

Answer 1

आधिकारिक मानक है कि एल्गोरिथ्म का वर्णन करता है पर एक नज़र डालें, चर का वर्णन यहां: http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips180-4/fips-180-4.pdf

(ओह, अब मैं देख रहा हूँ मैं लगभग एक साल कर रहा हूँ मेरे जवाब के साथ देर से, आह, कोई बात नहीं ...)

Answer 2

initial_hash_values=[ 
'6a09e667','bb67ae85','3c6ef372','a54ff53a', 
'510e527f','9b05688c','1f83d9ab','5be0cd19' 
] 

sha_256_constants=[ 
'428a2f98','71374491','b5c0fbcf','e9b5dba5', 
'3956c25b','59f111f1','923f82a4','ab1c5ed5', 
'd807aa98','12835b01','243185be','550c7dc3', 
'72be5d74','80deb1fe','9bdc06a7','c19bf174', 
'e49b69c1','efbe4786','0fc19dc6','240ca1cc', 
'2de92c6f','4a7484aa','5cb0a9dc','76f988da', 
'983e5152','a831c66d','b00327c8','bf597fc7', 
'c6e00bf3','d5a79147','06ca6351','14292967', 
'27b70a85','2e1b2138','4d2c6dfc','53380d13', 
'650a7354','766a0abb','81c2c92e','92722c85', 
'a2bfe8a1','a81a664b','c24b8b70','c76c51a3', 
'd192e819','d6990624','f40e3585','106aa070', 
'19a4c116','1e376c08','2748774c','34b0bcb5', 
'391c0cb3','4ed8aa4a','5b9cca4f','682e6ff3', 
'748f82ee','78a5636f','84c87814','8cc70208', 
'90befffa','a4506ceb','bef9a3f7','c67178f2' 
] 

def bin_return(dec): 
    return(str(format(dec,'b'))) 

def bin_8bit(dec): 
    return(str(format(dec,'08b'))) 

def bin_32bit(dec): 
    return(str(format(dec,'032b'))) 

def bin_64bit(dec): 
    return(str(format(dec,'064b'))) 

def hex_return(dec): 
    return(str(format(dec,'x'))) 

def dec_return_bin(bin_string): 
    return(int(bin_string,2)) 

def dec_return_hex(hex_string): 
    return(int(hex_string,16)) 

def L_P(SET,n): 
    to_return=[] 
    j=0 
    k=n 
    while k<len(SET)+1: 
     to_return.append(SET[j:k]) 
     j=k 
     k+=n 
    return(to_return) 

def s_l(bit_string): 
    bit_list=[] 
    for i in range(len(bit_string)): 
     bit_list.append(bit_string[i]) 
    return(bit_list) 

def l_s(bit_list): 
    bit_string='' 
    for i in range(len(bit_list)): 
     bit_string+=bit_list[i] 
    return(bit_string) 

def rotate_right(bit_string,n): 
    bit_list = s_l(bit_string) 
    count=0 
    while count <= n-1: 
     list_main=list(bit_list) 
     var_0=list_main.pop(-1) 
     list_main=list([var_0]+list_main) 
     bit_list=list(list_main) 
     count+=1 
    return(l_s(list_main)) 

def shift_right(bit_string,n): 
    bit_list=s_l(bit_string) 
    count=0 
    while count <= n-1: 
     bit_list.pop(-1) 
     count+=1 
    front_append=['0']*n 
    return(l_s(front_append+bit_list)) 

def mod_32_addition(input_set): 
    value=0 
    for i in range(len(input_set)): 
     value+=input_set[i] 
    mod_32 = 4294967296 
    return(value%mod_32) 

def xor_2str(bit_string_1,bit_string_2): 
    xor_list=[] 
    for i in range(len(bit_string_1)): 
     if bit_string_1[i]=='0' and bit_string_2[i]=='0': 
      xor_list.append('0') 
     if bit_string_1[i]=='1' and bit_string_2[i]=='1': 
      xor_list.append('0') 
     if bit_string_1[i]=='0' and bit_string_2[i]=='1': 
      xor_list.append('1') 
     if bit_string_1[i]=='1' and bit_string_2[i]=='0': 
      xor_list.append('1') 
    return(l_s(xor_list)) 

def and_2str(bit_string_1,bit_string_2): 
    and_list=[] 
    for i in range(len(bit_string_1)): 
     if bit_string_1[i]=='1' and bit_string_2[i]=='1': 
      and_list.append('1') 
     else: 
      and_list.append('0') 

    return(l_s(and_list)) 

def or_2str(bit_string_1,bit_string_2): 
    or_list=[] 
    for i in range(len(bit_string_1)): 
     if bit_string_1[i]=='0' and bit_string_2[i]=='0': 
      or_list.append('0') 
     else: 
      or_list.append('1') 
    return(l_s(or_list)) 

def not_str(bit_string): 
    not_list=[] 
    for i in range(len(bit_string)): 
     if bit_string[i]=='0': 
      not_list.append('1') 
     else: 
      not_list.append('0') 
    return(l_s(not_list)) 

''' 
SHA-256 Specific Functions: 
''' 

def Ch(x,y,z): 
    return(xor_2str(and_2str(x,y),and_2str(not_str(x),z))) 

def Maj(x,y,z): 
    return(xor_2str(xor_2str(and_2str(x,y),and_2str(x,z)),and_2str(y,z))) 

def e_0(x): 
    return(xor_2str(xor_2str(rotate_right(x,2),rotate_right(x,13)),rotate_right(x,22))) 

def e_1(x): 
    return(xor_2str(xor_2str(rotate_right(x,6),rotate_right(x,11)),rotate_right(x,25))) 

def s_0(x): 
    return(xor_2str(xor_2str(rotate_right(x,7),rotate_right(x,18)),shift_right(x,3))) 

def s_1(x): 
    return(xor_2str(xor_2str(rotate_right(x,17),rotate_right(x,19)),shift_right(x,10))) 

def message_pad(bit_list): 
    pad_one = bit_list + '1' 
    pad_len = len(pad_one) 
    k=0 
    while ((pad_len+k)-448)%512 != 0: 
     k+=1 
    back_append_0 = '0'*k 
    back_append_1 = bin_64bit(len(bit_list)) 
    return(pad_one+back_append_0+back_append_1) 

def message_bit_return(string_input): 
    bit_list=[] 
    for i in range(len(string_input)): 
     bit_list.append(bin_8bit(ord(string_input[i]))) 
    return(l_s(bit_list)) 

def message_pre_pro(input_string): 
    bit_main = message_bit_return(input_string) 
    return(message_pad(bit_main)) 

def message_parsing(input_string): 
    return(L_P(message_pre_pro(input_string),32)) 

def message_schedule(index,w_t): 
    new_word = bin_32bit(mod_32_addition([int(s_1(w_t[index-2]),2),int(w_t[index-7],2),int(s_0(w_t[index-15]),2),int(w_t[index-16],2)])) 
    return(new_word) 

''' 
This example of SHA_256 works for an input string >56 characters. 
''' 

def sha_256(input_string): 
    w_t=message_parsing(input_string) 
    a=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[0])) 
    b=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[1])) 
    c=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[2])) 
    d=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[3])) 
    e=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[4])) 
    f=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[5])) 
    g=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[6])) 
    h=bin_32bit(dec_return_hex(initial_hash_values[7])) 
    for i in range(0,64): 
     if i <= 15: 
      t_1=mod_32_addition([int(h,2),int(e_1(e),2),int(Ch(e,f,g),2),int(sha_256_constants[i],16),int(w_t[i],2)]) 
      t_2=mod_32_addition([int(e_0(a),2),int(Maj(a,b,c),2)]) 
      h=g 
      g=f 
      f=e 
      e=mod_32_addition([int(d,2),t_1]) 
      d=c 
      c=b 
      b=a 
      a=mod_32_addition([t_1,t_2]) 
      a=bin_32bit(a) 
      e=bin_32bit(e) 
     if i > 15: 
      w_t.append(message_schedule(i,w_t)) 
      t_1=mod_32_addition([int(h,2),int(e_1(e),2),int(Ch(e,f,g),2),int(sha_256_constants[i],16),int(w_t[i],2)]) 
      t_2=mod_32_addition([int(e_0(a),2),int(Maj(a,b,c),2)]) 
      h=g 
      g=f 
      f=e 
      e=mod_32_addition([int(d,2),t_1]) 
      d=c 
      c=b 
      b=a 
      a=mod_32_addition([t_1,t_2]) 
      a=bin_32bit(a) 
      e=bin_32bit(e) 
    hash_0 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[0]),int(a,2)]) 
    hash_1 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[1]),int(b,2)]) 
    hash_2 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[2]),int(c,2)]) 
    hash_3 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[3]),int(d,2)]) 
    hash_4 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[4]),int(e,2)]) 
    hash_5 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[5]),int(f,2)]) 
    hash_6 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[6]),int(g,2)]) 
    hash_7 = mod_32_addition([dec_return_hex(initial_hash_values[7]),int(h,2)]) 
    final_hash = (hex_return(hash_0), 
        hex_return(hash_1), 
        hex_return(hash_2), 
        hex_return(hash_3), 
        hex_return(hash_4), 
        hex_return(hash_5), 
        hex_return(hash_6), 
        hex_return(hash_7)) 
    return(final_hash) 

Answer 3

W_t वर्तमान ब्लॉक किया जा रहा से ली गई है संसाधित किया गया जबकि K_t पुनरावृत्ति संख्या द्वारा निर्धारित एक स्थिर निरंतर है। SHA256 में प्रत्येक ब्लॉक के लिए संपीड़न फ़ंक्शन को 64 बार दोहराया जाता है। प्रत्येक पुनरावृत्ति 0 < = टी < = 63

मैंने पाइथन 3.6 का उपयोग करके SHA256 का अपना कार्यान्वयन प्रदान किया है। टुपल के में K_t के 64 निरंतर मान होते हैं। Sha256 फ़ंक्शन दिखाता है कि सूची डब्ल्यू सूची में W_t का मूल्य कैसे गणना की जाती है। कार्यान्वयन कोड स्पष्टता पर केंद्रित है और उच्च प्रदर्शन नहीं।

W = 32   #Number of bits in word 
M = 1 << W 
FF = M - 1  #0xFFFFFFFF (for performing addition mod 2**32) 

#Constants from SHA256 definition 
K = (0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 
    0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5, 
    0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 
    0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174, 
    0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 
    0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da, 
    0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 
    0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967, 
    0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 
    0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85, 
    0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 
    0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070, 
    0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 
    0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3, 
    0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 
    0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2) 

#Initial values for compression function 
I = (0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a, 
    0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19) 

def RR(x, b): 
    ''' 
    32-bit bitwise rotate right 
    ''' 
    return ((x >> b) | (x << (W - b))) & FF 

def Pad(W): 
    ''' 
    Pads a message and converts to byte array 
    ''' 
    mdi = len(W) % 64   
    L = (len(W) << 3).to_bytes(8, 'big')  #Binary of len(W) in bits 
    npad = 55 - mdi if mdi < 56 else 119 - mdi #Pad so 64 | len; add 1 block if needed 
    return bytes(W, 'ascii') + b'\x80' + (b'\x00' * npad) + L #64 | 1 + npad + 8 + len(W) 

def Sha256CF(Wt, Kt, A, B, C, D, E, F, G, H): 
    ''' 
    SHA256 Compression Function 
    ''' 
    Ch = (E & F)^(~E & G) 
    Ma = (A & B)^(A & C)^(B & C)  #Major 
    S0 = RR(A, 2)^RR(A, 13)^RR(A, 22) #Sigma_0 
    S1 = RR(E, 6)^RR(E, 11)^RR(E, 25) #Sigma_1 
    T1 = H + S1 + Ch + Wt + Kt 
    return (T1 + S0 + Ma) & FF, A, B, C, (D + T1) & FF, E, F, G 

def Sha256(M): 
    ''' 
    Performs SHA256 on an input string 
    M: The string to process 
    return: A 32 byte array of the binary digest 
    ''' 
    M = Pad(M)   #Pad message so that length is divisible by 64 
    DG = list(I)  #Digest as 8 32-bit words (A-H) 
    for j in range(0, len(M), 64): #Iterate over message in chunks of 64 
     S = M[j:j + 64]    #Current chunk 
     W = [0] * 64 
     W[0:16] = [int.from_bytes(S[i:i + 4], 'big') for i in range(0, 64, 4)] 
     for i in range(16, 64): 
      s0 = RR(W[i - 15], 7)^RR(W[i - 15], 18)^(W[i - 15] >> 3) 
      s1 = RR(W[i - 2], 17)^RR(W[i - 2], 19)^(W[i - 2] >> 10) 
      W[i] = (W[i - 16] + s0 + W[i-7] + s1) & FF 
     A, B, C, D, E, F, G, H = DG #State of the compression function 
     for i in range(64): 
      A, B, C, D, E, F, G, H = Sha256CF(W[i], K[i], A, B, C, D, E, F, G, H) 
     DG = [(X + Y) & FF for X, Y in zip(DG, (A, B, C, D, E, F, G, H))] 
    return b''.join(Di.to_bytes(4, 'big') for Di in DG) #Convert to byte array 

if __name__ == "__main__": 
    bd = Sha256('Hello World') 
    print(''.join('{:02x}'.format(i) for i in bd))