寫在前面：
本文思路及部分圖片來自《密碼編碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全——原理與實踐（第七版）》
零、基本概念
SHA3：一種HASH函數(shù)標準铅协。
輸入可變長度n bits消息數(shù)據(jù)，輸出固定長度 bits 數(shù)據(jù)
一、算法步驟
輸入n bits數(shù)據(jù) 填充(padding)
分組
吸水(absorbing)（分組丟進
函數(shù)里后得出的結(jié)果與下一分組
運算以此迭代）
擠壓(squeezing)
輸出
bits數(shù)據(jù)
注：以上過程亦稱為海綿結(jié)構(gòu)
二、具體過程
0.填充+分組
(0). 首先定好分組長度（一般取
）
(1). 對數(shù)據(jù)向后填充割坠，使填充后的數(shù)據(jù)長度可整除;填充的位數(shù)
注意區(qū)間開閉：即若原先，也應(yīng)填充
位數(shù)據(jù)
(2). 填充后得到數(shù)據(jù)妒牙，且
彼哼。分為
個分組，每個分組有
bits 數(shù)據(jù)
其中填充的方法：
- 簡單填充：n+"10...0"
- 多重位速率填充：n+"10..1"
（其實就是最后一位不同）
1.吸水
(0). 每個分組內(nèi)湘今，bits數(shù)據(jù)向后擴充
bits (填充“0”即可)敢朱，一般
,得
位的數(shù)據(jù)
(1). 第一個分組與全零運算后
函數(shù)
得到
(2). 第二個分組與運算
函數(shù)
迭代
以此迭代
(3). 得到 (b bits)
2.擠壓
- 若
,取
前
bits 作為輸出數(shù)據(jù)
- 若
時
(0). 取bits 數(shù)據(jù)
(1). 將函數(shù)迭代以更新
(2). 重復(fù)步驟(1)(2),產(chǎn)生數(shù)據(jù)
直到數(shù)據(jù)長度大于或等于
吸水與擠壓過程
這個圖不科學(xué):, 應(yīng)該畫
比
長(不要被誤解)。
三、吸水擠壓過程中的函數(shù)
作用：輸入 bits數(shù)據(jù)拴签，輸出
bits數(shù)據(jù)
過程：共有五個過程孝常；執(zhí)行順序依次是 。以此循環(huán)24輪蚓哩，輸出构灸。
0. 執(zhí)行前
執(zhí)行算法前，將 1600bits數(shù)據(jù)構(gòu)建成一個 的三維矩陣
, 其中
稱為行和列岸梨，64個位合起來稱為一縱喜颁。用記
為列，
為行曹阔，
為縱里的bit坐標洛巢，
用標記為一個bit的坐標號，且以左下角為0向上向右坐標標號遞增
看以下以魔方為例子：
黃紅綠+紅綠+紅綠白構(gòu)成一列
黃紅藍+黃紅+黃紅綠構(gòu)成一行
黃紅綠+黃綠+黃橙綠構(gòu)成一縱
記紅藍白（左下角）為坐標 [0,0,0],向上行數(shù)增加，向右列數(shù)增加芥炭，從里向外縱內(nèi) 值增加漓库；例如：紅綠塊記為 a[2,1,0],即第二列第一行第零塊。同理：純綠塊記為 a[2,1,1]...以此類推园蝠。
此步驟的思路可借鑒魔方盲擰構(gòu)建坐標的方法
注意：計算時所有值應(yīng)該5渺蒿，加法也是
運算
1.
過程(基于列的位代換)
公式:
以魔方為例：
純黃塊=純黃塊(黃藍+純藍+藍白)
(黃紅綠+紅綠+紅綠白)
2. 
過程(縱內(nèi)循環(huán)位移)
公式：
t表如下：
3.
過程（縱間混淆）
公式：
此步與縱內(nèi)無關(guān)茂装，僅是行和列的計算，可當成二維的運算善延。計算后結(jié)果：
4.
過程（基于行的位代換）
公式：
以魔方為例：
黃紅藍=黃紅藍XOR非黃紅XOR黃紅綠
5.
過程（第一縱變換）
公式：
其中RC為輪常量易遣，查表可得; 為輪序數(shù)彼妻。
即每一輪計算時，用該輪次的 值與該輪第一縱計算豆茫。
5個步驟侨歉，循環(huán)24次（24輪）后輸出
