Dada una secuencia de bytes, genera el valor hash SHA-256 de la secuencia.
El algoritmo SHA-256
El siguiente pseudocódigo está tomado de la página de Wikipedia para SHA-2 .
Note 1: All variables are 32 bit unsigned integers and addition is calculated modulo 2^32
Note 2: For each round, there is one round constant k[i] and one entry in the message schedule array w[i], 0 ≤ i ≤ 63
Note 3: The compression function uses 8 working variables, a through h
Note 4: Big-endian convention is used when expressing the constants in this pseudocode,
and when parsing message block data from bytes to words, for example,
the first word of the input message "abc" after padding is 0x61626380
Initialize hash values:
(first 32 bits of the fractional parts of the square roots of the first 8 primes 2..19):
h0 := 0x6a09e667
h1 := 0xbb67ae85
h2 := 0x3c6ef372
h3 := 0xa54ff53a
h4 := 0x510e527f
h5 := 0x9b05688c
h6 := 0x1f83d9ab
h7 := 0x5be0cd19
Initialize array of round constants:
(first 32 bits of the fractional parts of the cube roots of the first 64 primes 2..311):
k[0..63] :=
0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
Pre-processing:
append the bit '1' to the message
append k bits '0', where k is the minimum number >= 0 such that the resulting message
length (modulo 512 in bits) is 448.
append length of message (without the '1' bit or padding), in bits, as 64-bit big-endian integer
(this will make the entire post-processed length a multiple of 512 bits)
Process the message in successive 512-bit chunks:
break message into 512-bit chunks
for each chunk
create a 64-entry message schedule array w[0..63] of 32-bit words
(The initial values in w[0..63] don't matter, so many implementations zero them here)
copy chunk into first 16 words w[0..15] of the message schedule array
Extend the first 16 words into the remaining 48 words w[16..63] of the message schedule array:
for i from 16 to 63
s0 := (w[i-15] rightrotate 7) xor (w[i-15] rightrotate 18) xor (w[i-15] rightshift 3)
s1 := (w[i-2] rightrotate 17) xor (w[i-2] rightrotate 19) xor (w[i-2] rightshift 10)
w[i] := w[i-16] + s0 + w[i-7] + s1
Initialize working variables to current hash value:
a := h0
b := h1
c := h2
d := h3
e := h4
f := h5
g := h6
h := h7
Compression function main loop:
for i from 0 to 63
S1 := (e rightrotate 6) xor (e rightrotate 11) xor (e rightrotate 25)
ch := (e and f) xor ((not e) and g)
temp1 := h + S1 + ch + k[i] + w[i]
S0 := (a rightrotate 2) xor (a rightrotate 13) xor (a rightrotate 22)
maj := (a and b) xor (a and c) xor (b and c)
temp2 := S0 + maj
h := g
g := f
f := e
e := d + temp1
d := c
c := b
b := a
a := temp1 + temp2
Add the compressed chunk to the current hash value:
h0 := h0 + a
h1 := h1 + b
h2 := h2 + c
h3 := h3 + d
h4 := h4 + e
h5 := h5 + f
h6 := h6 + g
h7 := h7 + h
Produce the final hash value (big-endian):
digest := hash := h0 append h1 append h2 append h3 append h4 append h5 append h6 append h7
Implementación de referencia
Aquí hay una implementación de referencia, en Python 3:
#!/usr/bin/env python3
import sys
# ror function modified from http://stackoverflow.com/a/27229191/2508324
def ror(val, r_bits):
return (val >> r_bits) | (val << (32-r_bits)) % 2**32
h = [0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a, 0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19]
k = [0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2]
s = sys.stdin.read().encode()
msg = [int(x,2) for c in s for x in '{:08b}'.format(c)]
msg.append(1)
while len(msg) % 512 != 448:
msg.append(0)
msg.extend([int(x,2) for x in '{:064b}'.format(len(s) * 8)])
for i in range(len(msg)//512):
chunk = msg[512*i:512*(i+1)] # sloth love chunk
w = [0 for _ in range(64)]
for j in range(16):
w[j] = int(''.join(str(x) for x in chunk[32*j:32*(j+1)]),2)
for j in range(16, 64):
s0 = ror(w[j-15], 7) ^ ror(w[j-15], 18) ^ (w[j-15] >> 3)
s1 = ror(w[j-2], 17) ^ ror(w[j-2], 19) ^ (w[j-2] >> 10)
w[j] = (w[j-16] + s0 + w[j-7] + s1) % 2**32
work = h[:]
for j in range(64):
S1 = ror(work[4], 6) ^ ror(work[4], 11) ^ ror(work[4], 25)
ch = (work[4] & work[5]) ^ (~work[4] & work[6])
temp1 = (work[7] + S1 + ch + k[j] + w[j]) % 2**32
S0 = ror(work[0], 2) ^ ror(work[0], 13) ^ ror(work[0], 22)
maj = (work[0] & work[1]) ^ (work[0] & work[2]) ^ (work[1] & work[2])
temp2 = (S0 + maj) % 2**32
work = [(temp1 + temp2) % 2**32] + work[:-1]
work[4] = (work[4] + temp1) % 2**32
h = [(H+W)%2**32 for H,W in zip(h,work)]
print(''.join('{:08x}'.format(H) for H in h))
Restricciones
- Se prohíbe el uso de componentes integrados que calculan hash SHA-256 o que de otra manera trivializan el desafío.
- La entrada y la salida pueden estar en cualquier formato razonable (codificado en una codificación de un solo byte, base64, hexadecimal, etc.)
Casos de prueba
<empty string> -> e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855
abc -> ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad
Hello, World! -> c98c24b677eff44860afea6f493bbaec5bb1c4cbb209c6fc2bbb47f66ff2ad31
1234 -> 03ac674216f3e15c761ee1a5e255f067953623c8b388b4459e13f978d7c846f4
13
admite definiciones y asignaciones de varias líneas también.128!:6
. EjemploPython 2, 519 bytes
Estaba trabajando fuera del pseudocódigo, pero algunas partes terminaron siendo las mismas que la referencia de golf publicada por Mego, ya que no hay mucho para jugar al golf (por ejemplo, las tablas constantes, para las cuales el único golf real era en
<2
lugar de==1
). Sin embargo, hay más de 100 bytes, pero estoy seguro de que todavía hay más por conseguir.La entrada / salida también es una cadena de bits a una cadena hexadecimal.
fuente
int
, lo que ahorraría 2B. No estoy tan familiarizado con el golf en Python, por lo que aún puede guardar algunos bytes más. Además, ¿qué hace elx**e%1*Q
? Ejecuté algunas pruebas con algunos valores aleatorios para xe, pero siempre devolvió 0 ...int
solo se usa dos veces, por lo que los alias no guardarían nada.x**e%1
da parte fraccionaria, por lo que tendrías que probar con fraccionale
el efecto deseado.Python 2, 633 bytes
Esta solución es el resultado de una colaboración entre mí, Leaky Nun y Mars Ultor. Como tal, lo hice wiki comunitario por justicia. Toma la entrada como una cadena binaria entre comillas (por ejemplo,
'011000010110001001100011'
forabc
) y genera una cadena hexadecimal.fuente
C,
19131822 bytes (solo por diversión)Tomé la implementación de referencia y comencé a jugar al golf, mi objetivo era menos de 2k.
Se puede mejorar si alguien sabe cómo generar las constantes (raíz cúbica de números primos, no se me ocurre ninguna forma amigable para el golf).
Uso:
fuente