SHA

一、SHA简介

SHA-2,名称来自于安全散列算法2(英语:Secure Hash Algorithm 2)的缩写,一种密码散列函数算法标准,由美国国家安全局研发,属于SHA算法之一,是SHA-1的后继者。 SHA-2下又可再分为六个不同的算法标准,包括了:SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256。这些变体除了生成摘要的长度、循环运行的次数等一些微小差异外，算法的基本结构是一致的。

SHA-256: 对于任意长度的消息,SHA256都会产生一个256位的哈希值,称作消息摘要。这个摘要相当于是个长度为32个字节的数组,通常用一个长度为64的十六进制字符串来表示.
SHA-224: 对于任意长度的消息,SHA224都会产生一个224位的哈希值.
SM3: 对于任意长度的消息,SM3都会产生一个256位的哈希值.

以SHA256为例,算法过程如下:

消息填充: 在将数据输入HASH计算之前,必须根据SHA或SM3算法填充数据流。假设消息M的二进制编码长度为L位,首先在消息末尾补上一位”1”, 然后再补上K个”0”,其K为下列方程的最小非负整数: L + 1 + K ≡ 448 mod 512 然后,再在上述字符串后面补上L的二进制表示形式(64位) 填充操作生成长度为L + 1 + K + 64的填充消息,其结构是512位的整数倍。
消息摘要计算: 假设消息M可以被分解为n个块,于是整个算法需要做的就是完成n次迭代,n次迭代的结果就是最终的哈希值，即256bit的数字摘要。一个256-bit的摘要的初始值H0,经过第一个数据块进行运算,得到H1,即完成了第一次迭代 H1经过第二个数据块得到H2,……,依次处理,最后得到Hn,Hn即为最终的256-bit消息摘要。

二、SHA接口介绍

2.1 初始化:

首先需要进行SHA模块初始化。

HAL_SHA_Init(void);

2.2 SHA计算:

参数描述

备注

data:明文数据，没有经过加密过后的数据。
length:明文的大小
sha256[SHA256_WORDS_NUM]: 存放哈希值的地址

2.2.1 轮询模式

HAL_LSSHA_SHA256(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sha256[SHA256_WORDS_NUM]);
HAL_LSSHA_SHA224(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sha224[SHA224_WORDS_NUM]);
HAL_LSSHA_SM3(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sm3[SM3_WORDS_NUM]);

2.2.2 中断模式

HAL_LSSHA_SHA256_IT(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sha256[SHA256_WORDS_NUM]);
HAL_LSSHA_SHA224_IT(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sha224[SHA224_WORDS_NUM]);
HAL_LSSHA_SM3_IT(const uint8_t *data,uint32_t length,uint32_t sm3[SM3_WORDS_NUM]);

2.2.3 回调函数

HAL_LSSHA_SHA256_Complete_Callback(void);
HAL_LSSHA_SHA224_Complete_Callback(void);
HAL_LSSHA_SM3_Complete_Callback(void);

备注

当计算完成后，会将消息摘要存放到相应的buffer中，然后调用相应的回调函数进行数据比较操作。不同SHA算法对应不同的回调函数。

这个函数属于弱定义，用户可以自行定义，并完成相应的逻辑处理。

2.3 反初始化

反初始化SHA模块

通过反初始化接口,应用程序可以关闭SHA外设,从而在运行BLE的程序的时候,降低系统的功耗。

HAL_LSSHA_DeInit(void);