SHA-3 可变长度哈希与使用 BouncyCastle 在 Java 中截断普通哈希相同

Question

我需要根据 Java 中的一些输入数据（如客户电子邮件地址）生成 30 个字符的固定长度散列。经过一番搜索，我发现了 SHA-3 海绵函数，我可以在其中指定所需的长度。我使用 Bouncy Castle SHAKEDigest class.

实现了以下内容

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        final String message = "Hello World!";
        System.out.println(getHash(message, 64));
        System.out.println(getHash(message, 30));
        System.out.println(getHash(message, 20));
    }

    static String getHash(final String message, final int lengthInCharacters) {
        final byte[] messageBytes = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

        final SHAKEDigest digest = new SHAKEDigest(128);

        final byte[] hashBytes = new byte[lengthInCharacters / 2];
        digest.update(messageBytes, 0, messageBytes.length);
        digest.doOutput(hashBytes, 0, hashBytes.length);

        return Hex.toHexString(hashBytes);
    }
}

如果我执行它，我会得到以下输出：

aacfe6ebd3737d9f195c837c5281d3f87646ecd7e43864e1a40456e40f264046
aacfe6ebd3737d9f195c837c5281d3
aacfe6ebd3737d9f195c

我预计哈希值会因请求的长度而完全不同。现在看来，我还可以使用 JDK MessageDigest 生成一个简单的 SHA-256 哈希，然后将其截断到所需的长度。

我是做错了什么还是误解了那些海绵函数的意义？

包含单元测试的完整代码位于：https://github.com/steinsag/java-dynamic-hash

Answer 1

尼特：SHAKEn 实际上是可扩展输出函数 (XOF) 建立在 Keccak 海绵上，其方式与（固定长度）SHA3 哈希相同；见 https://en.wikipedia.org/wiki/SHA-3#Instances .

但是您似乎误解了这一点，即底层海绵使 each/all 这些确定性——一个给定的实例（参数化）每次为相同的输入产生相同的输出，并且不受这样的输出大小。因此 SHA3-256(m) 不是 SHA3-512(m) 的前 256 位，因为它有不同的参数，而 SHAKE128(m,256) 是 SHAKE128 的前 256 位(m,512) 但不是 SHAKE256(m,256).

是的，您可以将任何 SHA3 散列（或 SHA2 散列）截断为小于其正常大小的大小，并获得更小但其他方面同样好的加密散列（伪随机、不可逆和非碰撞的真实数据)，事实上，人们几十年来一直在这样做。但是你不能安全地增加它，你可以使用像 SHAKE 这样的 XOF。

SHA-3 可变长度哈希与使用 BouncyCastle 在 Java 中截断普通哈希相同

SHA-3 variable length hash same as truncating normal hash in Java using BouncyCastle

java

hash

bouncycastle

sha-3