需要存储哪些状态才能允许可恢复的哈希计算？

今天大多数加密哈希,包括MD5,SHA-1和SHA-2系列,均基于Merkle-Damgård结构.

在这种结构中,通过将输入分成固定长度的块来处理输入,固定长度的块一次一个地馈送到"混合函数"中,该"混合函数"将算法的内部状态(也是固定长度)不可逆地混合在一起.比特串).在输入结束时,生成的内部状态将进一步不可逆转地转换为防止某些类型的攻击:

(即将推出的SHA-3哈希标准是基于较新的加密海绵结构,它在某些细节上有所不同,但在这里讨论的一般水平上并不显着.)

如果它不是用于长度填充和完成步骤,您可以只获取任何消息的散列并使用它来计算该消息的散列,并附加一些额外的数据,就像您可以使用CRC一样.唉,从加密的角度来看,这被认为是一件坏事,并且最终确定步骤特别包含在使其无法实现的过程中.

因此,如果要在消息中间中断散列过程并稍后恢复,则需要在内部状态字符串经过填充和完成阶段之前获取它.

(您可能还需要存储少量附加数据,例如到目前为止处理的块数,以获得正确的长度填充,并且,如果散列在块中间被中断,则任何部分输入块尚未输入混合功能.)

大多数加密库使用存储内部状态的哈希对象实现哈希算法,并允许以任意段提供输入,如下所示(伪代码):

HashFunction hash = new SomeHashFunction();
hash.addInput( data );
// ...
hash.addInput( moreData );
BitString output = hash.finalize();