Blake算法的流程

Posted 2021-08-28 Robin_Aim

关于Blake算法的网上介绍已经有一部分了，但是关于Blake的流程层面的介绍还是不多的，所以这篇文章的主要目的是介绍Blake的流程，之后会分享代码出来。
声明！本文是为了帮助新手理解Blake算法的，本文不包含代码，需要代码的请关注我，过几天就发出来（其实网上其他博主的代码已经写的挺好的了呢）

前言

BLAKE也需要两个主要的计算过程：预处理过程、和 轮循环计算。
和SHA不同的是，BLAKE不需要对变量进行初始化；
轮循环计算过程，需要把 计数器值、盐值、常量和输入消息加入轮循环计算中，按照压缩计算法进行计算，每一轮生成的状态变量用于下一轮循环计算，

BLAKE有四组输入数据和一组常量：
初始哈希值H[8]；输入信息块M；盐值S[4]；计数器T[2]；常量C；

1. 预处理过程

前三步和SHA2的算法一样，只有变量初始化

1. 信息填充；
2. 分割消息块；
3. 变量初始化：⊕表示异或运算
   
   通过公式计算出16个V，
   其中，计数器T的选取原则是：当最后一个消息块不包含输入消息的比特数时，则计数器为0；前面计数器的值为相应消息块中包含原始消息块中比特数的累加。
   比如：输入消息为600bit，填充之后是1024bit，分割成两个512bit的消息块，此时计数器的值为t0=512，t1=600。 如此可以保证即使两组不同长度的输入消息，再经过填充之后的长度相等，仍可以有不同的计数器值。
   盐值S—自定义的，一般选取固定的；
   常量C—自定义的，一般选取固定的；

2. 循环压缩计算

16个变量V，作为14轮循环压缩的输入，每一轮的循环压缩表示为：

第r轮的第i个G功能函数的计算规则如下：

其中“+”表示模加运算，“>>>”表示有循环移位，σ是输入的16个消息字或者常量的第几个消息字，可以根据表格进行置换：

置换规则中r最大是10，后四轮的规则是当前循环数 mod 10 所得，如：第13轮的置换规则是σ13 mod 10=σ3

3. 最后

经过14轮循环压缩得到16个变量，V0—V15，运算之后得到最终哈希值：

其中：0≤i≤7 , j= i mod 4，h_i^r表示第r轮哈希值的第i个字。

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之后会分享出来Blake2和Blake3的相关代码，可以直接烧录到单片机中的那种，记得点赞啊！