如何在每一轮中多次哈希并连接一个字符串

Question

我正在编写一个程序，它在密码末尾连接一个单词 R，然后计算 SHA-256 哈希值。稍后，在十六进制结果的末尾再次添加 R 单词并使用 SHA256 计算新的哈希值。

我要重复 100 次。每次我想打印散列。

所以像这样，在伪代码中：

hash = SHA256(...(SHA256(SHA256(“password”||R)||R)||R)..)

我目前正在通过哈希 2 次来测试我的代码：

   String R = "f@ghj!$g";
   hash = password.concat(R);

   MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
   digest = hash.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

   for (int i=0;i<2;i++) {

     md.update(digest);
     digest = md.digest();

     hash = String.format("%064x", new BigInteger(1,digest)).concat(R);
     System.out.println(hash);

     digest = hash.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
   }

让我们暂时忘记这个串联。

例如无法理解为什么以下两个代码会产生不同的结果：

代码 1：

   for (int i=0;i<2;i++) {

     md.update(digest);
     digest = md.digest();

   }

 hash = String.format("%064x", new BigInteger(1,digest));   
 System.out.println(hash);

代码 2：

   for (int i=0;i<2;i++) {

     md.update(digest);
     digest = md.digest();
     //convert hash to string
     hash = String.format("%064x", new BigInteger(1,digest));
     //convert string again to bytes
     digest = hash.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
   }

 System.out.println(hash);

我的问题是：每次将哈希 (Byte[]) 解码为十六进制字符串以连接 R 字并以正确的方式再次编码为字节的正确方法是什么？

Answer 1

在您的第一个代码块中，R 在每次迭代时都连接在一起，在第二个代码（现在是代码片段 1）中，它仅在最后连接，这解释了不同的结果。这是指initial post.

中的代码

Answer 2

代码片段 1 是正确的，但您需要向其中添加 print 语句以获得预期的输出。但是，为此您需要使用真正的十六进制编码器/解码器，但它在 java.util.

中默认不提供，但毫无帮助。

这是一个重做的例子，没有连接，我故意遗漏了它让你有事可做。

该代码使用了相对较慢但易于记忆和阅读的 toHex 函数。 BigInteger 首先需要构造一个 BigInteger，这很浪费，而且可能更慢。虽然代码似乎可以正确处理 32 字节哈希值，但我仍然认为代码难以维护。

public static byte[] printHexadecimalHashIterations(byte[] input, int iterations)
{
    var digest = input.clone();

    MessageDigest md;
    try
    {
        md = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
    }
    catch (NoSuchAlgorithmException e)
    {
        throw new IllegalStateException("SHA-256 hash should be available", e);
    }

    for (int i = 0; i < iterations; i++)
    {
        md.update(digest);
        digest = md.digest();

        printDigest("Intermediate hash", digest);
    }

    printDigest("Final hash", digest);

    return digest;
}

public static void printDigest(String hashType, byte[] digest)
{
    var digestInHex = toHex(digest);
    System.out.printf("%s: %s%n", hashType, digestInHex);
}

public static String toHex(byte[] data)
{
    var sb = new StringBuilder(data.length * 2);
    for (int i = 0; i < data.length; i++)
    {
        sb.append(String.format("%02X", data[i]));
    }
    return sb.toString();
}

public static void main(String[] args)
{
    printHexadecimalHashIterations("password".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), 2);
}

要摆脱这一点的主要事情是（安全）散列函数的数据由字节组成（或者八位字节，如果你喜欢那个名字）。十六进制字符串只是这些字节的文本表示。它与数据本身不同。

你应该能够区分二进制数据和十六进制，十六进制只是二进制数据的一种表示。永远不要像您在问题中那样调用二进制数据 "hex"：这是一个危险信号，您无法区分。

但是，在您的情况下，您只需要十六进制就可以将它们打印到屏幕上；您根本不需要将 digest 字节数组转换为十六进制；它仍然可用。所以你可以继续它。

如果您需要将此文本表示转换回字节，则需要执行十六进制解码。显然，您将再次需要一个不涉及 BigInteger 的好方法。有很多库（Guava、Apache Commons、Bouncy Castle）提供了很好的十六进制编码器/解码器和很好的问题/答案on SO。代码片段2中的语句hash.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)不执行十六进制解码，它执行字符编码。

作为最后的提示：update 方法允许将数据流式传输到摘要函数中。这意味着您实际上不必连接任何东西来计算连接上的摘要：您可以改为对 update 执行多次调用。

编程愉快。

编辑：

为了完成你的任务，我会做这样的事情：

final byte[] passwordBytes = "password".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
final byte[] rBytes = "f@ghj!$g".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

digest.update(passwordBytes);
digest.update(rBytes);
byte[] currentHash = digest.digest();

for (int i = 1; i < iterations; i++)
{
    digest.update(currentHash);
    digest.update(rBytes);
    currentHash = digest.digest();
}

如何在每一轮中多次哈希并连接一个字符串

How to hash multiple times and concatenate a string in each round

java

cryptography

hash-function

sha256