SHA-256/SHA-384/SHA-512：安全哈希算法详解与示例

SHA256、SHA384和SHA512是三种重要的哈希函数，它们在密码学和信息安全领域中扮演着核心角色。这些算法被设计用于将任意长度的消息映射到固定长度的哈希值，确保数据的完整性、认证和安全性。它们的主要特点是单向性和抗碰撞性，即给定一个哈希值很难逆推出原始消息，且理论上很难找到两个不同的消息产生相同的哈希结果。 1. SHA-256: 这是一种128位（16字节）的哈希函数，适用于轻量级应用。SHA-256的概述介绍了其基本结构，包括输入块的处理方式、分组和迭代过程。它的设计使得即使输入数据稍有变动，哈希结果也会有很大变化，确保了数据的敏感性。部分章节还提供了详细的算法描述，包括消息扩展函数、初始向量和结束标记的使用，以及如何通过逐步计算最终得到哈希值。此外，示例展示了如何实际计算SHA-256哈希，以便用户理解其工作原理。 2. SHA-512: 作为SHA-256的升级版，SHA-512是256位（32字节）的哈希函数，提供更强的安全性。与SHA-256类似，SHA-512也采用分组和迭代的方式，但处理更大的输入数据块，增加了哈希值的复杂度。这部分内容详述了SHA-512的结构特点，并提供了相应的图解来辅助理解。样本哈希计算演示了如何用实际数据生成SHA-512哈希。 3. SHA-384: 这种192位（24字节）的哈希函数介于SHA-256和SHA-512之间，提供了一种折中的安全性和性能。SHA-384的设计与SHA-512类似，只是处理数据块的大小不同。它的描述和示例部分同样注重理论与实践的结合，帮助读者掌握如何使用SHA-384进行数据保护。 这三种哈希算法都是SHA-2系列的一部分，由美国国家安全局（NSA）和NIST（美国国家标准与技术研究院）共同开发。SHA-2家族是在SHA-1之后推出的，为了解决后者的安全性问题。在现代网络安全中，SHA-256、SHA-384和SHA-512广泛应用于密码存储、数字签名、消息认证码（MAC）和散列库等领域，确保数据的不可篡改和身份验证。