Сравнение криптографических хэш-функций

В следующих таблицах сравниваются общие и технические сведения для ряда криптографических хэш-функций. Дополнительную информацию смотрите в статьях по отдельным функциям. Эта статья не является всеобъемлющей и не обязательно актуальной. Обзор безопасности/ криптоанализа хеш-функций можно найти в сводке по безопасности хеш-функций .

Общая информация [ править ]

Основная общая информация о криптографических хеш-функциях : год, разработчик, ссылки и т. д.

Функция	Год	Дизайнер	Получено из	Ссылка
БЛЕЙК	2008	Жан-Филипп Омассон Лука Хензен Вилли Мейер Рафаэль К.-В. Фан	ЧаЧа20	Веб-сайт Спецификация
БЛЕЙК2	2012	Жан-Филипп Омассон Сэмюэл Невес Зуко Уилкокс-О'Хирн Кристиан Виннерляйн	БЛЕЙК	Веб-сайт Спецификация RFC 7693
БЛЕЙК3	2020	Джек О'Коннор Жан-Филипп Омассон Сэмюэл Невес Зуко Уилкокс-О'Хирн	БЛЕЙК2	Веб-сайт Спецификация
ГОСТ Р 34.11-94.	1994	ФАПСИ и ВНИИстандарт	ГОСТЬ 28147-89	RFC 5831
ДРУГ	1992	Юлян Чжэн Йозеф Пепшик Дженнифер Себерри		Веб-сайт Спецификация
КенгуруДвенадцать	2016	Гвидо Бертони Джоан Дэмен Майкл Питерс Жиль Ван Аш	Кечак	Веб-сайт Спецификация
MD2	1989	Рональд Ривест		RFC 1319
MD4	1990			РФК 1320
MD5	1992		MD4	RFC 1321
MD6	2008			Веб-сайт Спецификация
РИПЕМД	1992	Консорциум RIPE ^[1]	MD4
РИПЕМД-128 РИПЕМД-256 РИПЕМД-160 РИПЕМД-320	1996	Ганс Доббертин Антон Босселерс Барт Пренил	РИПЕМД	Веб-сайт Спецификация
ША-0	1993	АНБ		ША-0
ША-1	1995		ША-0	Спецификация
ША-256 ША-384 ША-512	2002
ША-224	2004
SHA-3 (Кечак)	2008	Гвидо Бертони Джоан Дэмен Майкл Питерс Жиль Ван Аш	Радио Гатун	Веб-сайт Спецификация
Стрибог	2012	ФСБ , АО «ИнфоТеКС»		RFC 6986
Тигр	1995	Росс Андерсон Эли Бихам		Веб-сайт Спецификация
джакузи	2004	Винсент Реймен Пауло Баррето		Веб-сайт

Параметры [ править ]

Алгоритм	Размер вывода (биты)	Размер внутреннего состояния ^{[примечание 1]}	Размер блока	Размер длины	Размер слова	Раунды
БЛЕЙК2б	512	512	1024	128 ^{[примечание 2]}	64	12
БЛЕЙК2с	256	256	512	64 ^{[примечание 3]}	32	10
БЛЕЙК3	Безлимитный	256 ^{[примечание 4]}	512	64	32	7
ГОСТЬ	256	256	256	256	32	32
ДРУГ	256/224/192/160/128	256	1024	64	32	3/4/5
MD2	128	384	128	–	32	18
MD4	128	128	512	64	32	3
MD5	128	128	512	64	32	64
ПАНАМА	256	8736	256	–	32	–
Радио Гатун	Безлимитный ^{[примечание 5]}	58 слов	19 слов ^{[примечание 6]}	–	1–64 ^{[примечание 7]}	18 ^{[примечание 8]}
РИПЕМД	128	128	512	64	32	48
РИПЕМД -128, -256	128/256	128/256	512	64	32	64
РИПЕМД -160	160	160	512	64	32	80
РИПЕМД -320	320	320	512	64	32	80
ША-0	160	160	512	64	32	80
ША-1	160	160	512	64	32	80
ША-224, -256	224/256	256	512	64	32	64
ША-384, -512, -512/224, -512/256	384/512/224/256	512	1024	128	64	80
ША-3	224/256/384/512 ^{[примечание 9]}	1600	1600 – 2*бита	– ^{[примечание 10]}	64	24
ША3-224	224	1600	1152	–	64	24
ША3-256	256	1600	1088	–	64	24
ША3-384	384	1600	832	–	64	24
ША3-512	512	1600	576	–	64	24
Тигр(2)-192/160/128	192/160/128	192	512	64	64	24
джакузи	512	512	512	256	8	10

Примечания [ править ]

^ Внутреннее состояние здесь означает «внутреннюю хеш-сумму» после каждого сжатия блока данных. Большинство хэш-алгоритмов также внутренне используют некоторые дополнительные переменные, такие как длина сжатых данных, поскольку это необходимо для заполнения длины в конце. см . в конструкции Меркла – Дамгорда . Подробности
^ Размер счетчика длины сообщения BLAKE2b составляет 128 бит, но он считает длину сообщения в байтах, а не в битах, как другие хеш-функции в сравнении. Следовательно, он может обрабатывать сообщения в восемь раз длиннее, чем можно было бы предположить при длине в 128 бит (один байт равен восьми битам). Размер длины 131 бит — это сопоставимый размер длины ( $8\times 2^{128}=2^{131}$ ).
^ Размер счетчика длины сообщения BLAKE2s составляет 64 бита, но он считает длину сообщения в байтах, а не в битах, как другие хеш-функции в сравнении. Таким образом, он может обрабатывать сообщения в восемь раз длиннее, чем можно предположить при 64-битной длине (один байт равен восьми битам). Размер длины 67 бит — это сопоставимый размер длины ( $8\times 2^{64}=2^{67}$ ).
^ Полное инкрементное состояние BLAKE3 включает в себя стек значений цепочки размером до 1728 байт. Однако сама функция сжатия не имеет доступа к этому стеку. Также можно использовать стек меньшего размера, если максимальная входная длина ограничена.
^ RadioGatún — это функция расширяемого вывода , что означает, что она имеет вывод неограниченного размера. Официальные тестовые векторы представляют собой 256-битные хеши. RadioGatún утверждает, что имеет уровень безопасности криптографической губки размером 19 слов, что означает, что 32-битная версия имеет безопасность 304-битного хэша при просмотре атак на прообраз , но безопасность 608-битного хэша при просмотре при столкновении атак . 64-битная версия также имеет безопасность 608-битного или 1216-битного хеша. В целях определения уязвимости RadioGatún к атакам расширения длины между операциями сжатия хеша выводятся только два слова из его 58-словного состояния.
^ RadioGatún не является конструкцией Меркла-Дамгорда и, как таковая, не имеет размера блока. Его пояс имеет размер 39 слов; его мельница, которая ближе всего к «блоку» RadioGatun, имеет размер 19 слов.
^ Только 32-битные и 64-битные версии RadioGatún имеют официальные тестовые векторы.
^ 18 пустых раундов применяются в RadioGatún только один раз, между окончанием этапа сопоставления входных данных и перед генерацией выходных битов.
^ Хотя базовый алгоритм Keccak имеет произвольную длину хеша, NIST определил 224, 256, 384 и 512 бит вывода как допустимые режимы для SHA-3.
^ Зависит от реализации; согласно разделу 7, второй абзац снизу страницы 22 FIPS PUB 202.

Функция сжатия [ править ]

В следующих таблицах сравниваются технические сведения о функциях сжатия криптографических хэш-функций . Информация взята из спецификаций, пожалуйста, обратитесь к ним для получения более подробной информации.

Функция	Размер ( бит ) ^{[примечание 1]}						Слова × Проходит = Раунды ^{[примечание 2]}	Операции ^{[примечание 3]}	Эндианский ^{[примечание 4]}
Функция	Слово	Дайджест	Цепочка ценности ^{[примечание 5]}	Вычисление ценности ^{[примечание 6]}	Блокировать	Длина ^{[примечание 7]}	Слова × Проходит = Раунды ^{[примечание 2]}	Операции ^{[примечание 3]}	Эндианский ^{[примечание 4]}
ГОСТ Р 34.11-94.	32	×8 = 256			×8 = 256	32	4	АБЛС	Маленький
ХАВАЛ-3-128	32	×4 = 128	×8 = 256		×32 = 1,024	64	32 × 3 = 96	АБС	Маленький
ХАВАЛ-3-160		×5 = 160
ХАВАЛ-3-192		×6 = 192
ХАВАЛ-3-224		×7 = 224
ХАВАЛ-3-256		×8 = 256
ХАВАЛ-4-128		×4 = 128					32 × 4 = 128
ХАВАЛ-4-160		×5 = 160
ХАВАЛ-4-192		×6 = 192
ХАВАЛ-4-224		×7 = 224
ХАВАЛ-4-256		×8 = 256
ХАВАЛ-5-128		×4 = 128					32 × 5 = 160
ХАВАЛ-5-160		×5 = 160
ХАВАЛ-5-192		×6 = 192
ХАВАЛ-5-224		×7 = 224
ХАВАЛ-5-256		×8 = 256
MD2	8	×16 = 128	×32 = 256	×48 = 384	×16 = 128	Никто	48 × 18 = 864	Б	Н/Д
MD4	32	×4 = 128			×16 = 512	64	16 × 3 = 48	АБС	Маленький
MD5	32	×4 = 128			×16 = 512	64	16 × 4 = 64	АБС	Маленький
РИПЕМД	32	×4 = 128		×8 = 256	×16 = 512	64	16 × 3 = 48	АБС	Маленький
РИПЕМД-128		×4 = 128					16 × 4 = 64
РИПЕМД-256		×8 = 256					16 × 4 = 64
РИПЕМД-160		×5 = 160		×10 = 320			16 × 5 = 80
РИПЕМД-320		×10 = 320		×10 = 320			16 × 5 = 80
ША-0	32	×5 = 160			×16 = 512	64	16 × 5 = 80	АБС	Большой
ША-1		×5 = 160					16 × 5 = 80
ША-256		×8 = 256	×8 = 256				16 × 4 = 64
ША-224		×7 = 224	×8 = 256				16 × 4 = 64
ША-512	64	×8 = 512	×8 = 512		×16 = 1024	128	16 × 5 = 80
ША-384	64	×6 = 384	×8 = 512		×16 = 1024	128	16 × 5 = 80
Тигр-192	64	×3 = 192	×3 = 192		×8 = 512	64	8 × 3 = 24	АБЛС	Не указан
Тигр-160		×2.5=160
Тигр-128		×2 = 128
Функция	Слово	Дайджест	Цепочка ценности	Вычисление ценности	Блокировать	Длина	Слова × Проходит = Раунды	Операции	Эндианский
Функция	Размер ( бит )						Слова × Проходит = Раунды	Операции	Эндианский

Примечания [ править ]

^ Пропущенные множимые представляют собой размеры слов.
^ Некоторые авторы обмениваются пасами и раундами.
^ А: сложение, вычитание; B: побитовая операция ; L: таблица поиска ; S: сдвиг, вращение .
^ Это относится только к порядку байтов . Если операции состоят только из побитовых операций и справочных таблиц, порядок байтов не имеет значения.
^ Размер дайджеста сообщения обычно равен размеру цепочки значений. В усеченных версиях некоторых криптографических хеш-функций, таких как SHA-384, первая меньше второй.
^ Размер цепочки значений обычно равен размеру расчетных значений. В некоторых криптографических хэш-функциях, таких как RIPEMD-160, первое меньше, чем второе, поскольку RIPEMD-160 использует два набора значений параллельных вычислений, а затем объединяется в один набор значений цепочки.
^ Максимальный размер ввода = 2 ^{размер длины} − 1 бит . Например, максимальный размер ввода SHA-1 = 2. ⁶⁴ − 1 бит.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Доббертин, Ганс ; Босселерс, Антон; Пренил, Барт (21–23 февраля 1996 г.). RIPEMD-160: Усиленная версия RIPEMD (PDF) . Быстрое программное шифрование. Третий международный семинар. Кембридж, Великобритания. стр. 71–82. дои : 10.1007/3-540-60865-6_44 .

Внешние ссылки [ править ]

ECRYPT Бенчмаркинг криптографических хешей – измерения скорости хеш-функции на различных платформах.
Веб-сайт хэш-функций ECRYPT — вики для криптографических хеш-функций.
Проект SHA-3 – Информация о конкурсе SHA-3

[2] Внутреннее состояние здесь означает «внутреннюю хеш-сумму» после каждого сжатия блока данных. Большинство хэш-алгоритмов также внутренне используют некоторые дополнительные переменные, такие как длина сжатых данных, поскольку это необходимо для заполнения длины в конце. см . в конструкции Меркла – Дамгорда . Подробности

[3] Размер счетчика длины сообщения BLAKE2b составляет 128 бит, но он считает длину сообщения в байтах, а не в битах, как другие хеш-функции в сравнении. Следовательно, он может обрабатывать сообщения в восемь раз длиннее, чем можно было бы предположить при длине в 128 бит (один байт равен восьми битам). Размер длины 131 бит — это сопоставимый размер длины ( $8\times 2^{128}=2^{131}$ ).

[4] Размер счетчика длины сообщения BLAKE2s составляет 64 бита, но он считает длину сообщения в байтах, а не в битах, как другие хеш-функции в сравнении. Таким образом, он может обрабатывать сообщения в восемь раз длиннее, чем можно предположить при 64-битной длине (один байт равен восьми битам). Размер длины 67 бит — это сопоставимый размер длины ( $8\times 2^{64}=2^{67}$ ).

[5] Полное инкрементное состояние BLAKE3 включает в себя стек значений цепочки размером до 1728 байт. Однако сама функция сжатия не имеет доступа к этому стеку. Также можно использовать стек меньшего размера, если максимальная входная длина ограничена.

[6] RadioGatún — это функция расширяемого вывода , что означает, что она имеет вывод неограниченного размера. Официальные тестовые векторы представляют собой 256-битные хеши. RadioGatún утверждает, что имеет уровень безопасности криптографической губки размером 19 слов, что означает, что 32-битная версия имеет безопасность 304-битного хэша при просмотре атак на прообраз , но безопасность 608-битного хэша при просмотре при столкновении атак . 64-битная версия также имеет безопасность 608-битного или 1216-битного хеша. В целях определения уязвимости RadioGatún к атакам расширения длины между операциями сжатия хеша выводятся только два слова из его 58-словного состояния.

[7] RadioGatún не является конструкцией Меркла-Дамгорда и, как таковая, не имеет размера блока. Его пояс имеет размер 39 слов; его мельница, которая ближе всего к «блоку» RadioGatun, имеет размер 19 слов.

[8] Только 32-битные и 64-битные версии RadioGatún имеют официальные тестовые векторы.

[9] 18 пустых раундов применяются в RadioGatún только один раз, между окончанием этапа сопоставления входных данных и перед генерацией выходных битов.

[10] Хотя базовый алгоритм Keccak имеет произвольную длину хеша, NIST определил 224, 256, 384 и 512 бит вывода как допустимые режимы для SHA-3.

[11] Зависит от реализации; согласно разделу 7, второй абзац снизу страницы 22 FIPS PUB 202.

[12] Пропущенные множимые представляют собой размеры слов.

[13] Некоторые авторы обмениваются пасами и раундами.

[14] А: сложение, вычитание; B: побитовая операция ; L: таблица поиска ; S: сдвиг, вращение .

[15] Это относится только к порядку байтов . Если операции состоят только из побитовых операций и справочных таблиц, порядок байтов не имеет значения.

[16] Размер дайджеста сообщения обычно равен размеру цепочки значений. В усеченных версиях некоторых криптографических хеш-функций, таких как SHA-384, первая меньше второй.

[17] Размер цепочки значений обычно равен размеру расчетных значений. В некоторых криптографических хэш-функциях, таких как RIPEMD-160, первое меньше, чем второе, поскольку RIPEMD-160 использует два набора значений параллельных вычислений, а затем объединяется в один набор значений цепочки.

[18] Максимальный размер ввода = 2 ^{размер длины} − 1 бит . Например, максимальный размер ввода SHA-1 = 2. ⁶⁴ − 1 бит.

[1] Доббертин, Ганс ; Босселерс, Антон; Пренил, Барт (21–23 февраля 1996 г.). RIPEMD-160: Усиленная версия RIPEMD (PDF) . Быстрое программное шифрование. Третий международный семинар. Кембридж, Великобритания. стр. 71–82. дои : 10.1007/3-540-60865-6_44 .

[1]

[примечание 1]

[примечание 2]

[примечание 3]

[примечание 4]

[примечание 5]

[примечание 6]

[примечание 7]

[примечание 8]

[примечание 9]

[примечание 10]

[примечание 1]

[примечание 2]

[примечание 3]

[примечание 4]

[примечание 5]

[примечание 6]

[примечание 7]