Генератор SHA-3 хешей (Keccak SHA3-256)

Что такое SHA-3?

// SHA-3 (NIST FIPS 202 SHA3-256) using js-sha3 library
import { sha3_256 } from 'js-sha3';

const hash = sha3_256('Hello, World!');
// → '882f4b6991a775295186a4e3cc5ece9fc0b618c8c3e7a7beafdd0f56f13ae43b'

// Note: this differs from Ethereum's keccak256 for the same input:
// keccak256('Hello, World!') = 'acaf3289d7b601cbd114fb36c4d29c85bbfd5e133f14cb355c3fd8d99367964f'
// The difference is the padding byte: 0x06 (SHA-3) vs 0x01 (original Keccak)

Примеры SHA-3

abc

3a985da74fe225b2045c172d6bd390bd855f086e3e9d525b46bfe24511431532

Hello

NIST SP 800-57 Part 1 Rev 5 — Recommendation for Key Management

POST /api/ledger
{"amount":250000,"from":"acct-A","to":"acct-B"}

Как получить SHA-3 хеши

1. 1

   Вставьте текст в поле ввода

   Выберите вкладку «Текст» и введите или вставьте любую строку. SHA3-256 хеш обновляется в реальном времени по мере ввода. При первом использовании библиотека js-sha3 (~10 КБ) загружается и кешируется — при первом вычислении хеша возможна небольшая задержка; все последующие вычисления мгновенны. Алгоритм уже установлен на SHA-3 (NIST FIPS 202 SHA3-256).

2. 2

   Скопируйте 64-символьный hex-вывод

   Нажмите «Скопировать» рядом с результатом хеша. 64-символьная строчная hex-строка копируется в буфер обмена. Используйте переключатель «ПРОПИСНЫЕ», если целевая система требует прописные буквы. Этот вывод совпадает с тем, что выдаёт любая совместимая с FIPS 202 реализация SHA3-256 — но он отличается от Ethereum keccak256 для того же ввода.

3. 3

   Проверьте через вкладку «Сравнение»

   Переключитесь на вкладку «Сравнение» и вставьте два SHA3-256 хеша рядом. Инструмент использует постоянное по времени сравнение для сообщения о совпадении или несовпадении без утечки временно́й информации. Удобно для проверки тестовых векторов NIST CAVP, проверки архивных манифестов или подтверждения идентичного вывода двух SHA3-256 реализаций.

Технические детали

Алгоритм: конструкция губки Keccak-f[1600]

SHA3-256 применяет перестановку Keccak-f[1600] (24 раунда операций theta, rho, pi, chi, iota над массивом состояния 5×5×64) в конструкции губки со скоростью=1088 бит и ёмкостью=512 бит. Ввод поглощается в 136-байтных (1088-битных) блоках; 256 бит вывода сжимаются. Разделитель домена FIPS 202 добавляет 0x06 перед дополнением. Реализация: NIST FIPS 202 (2015), раздел 6.

Вывод: SHA3-256 по умолчанию, 64 hex-символа (FIPS 202 также определяет 224/384/512)

Этот инструмент выводит SHA3-256: всегда ровно 64 шестнадцатеричных символа (256 бит = 32 байта). NIST FIPS 202 также стандартизирует SHA3-224 (56 символов), SHA3-384 (96) и SHA3-512 (128) — все используют одну и ту же перестановку Keccak-f[1600] с разными соотношениями скорость/ёмкость. Длина вывода фиксирована независимо от размера ввода.

Производительность: отложенно загружаемый js-sha3 (~10 КБ); ~150–400 МБ/с в браузере

В отличие от SHA-2 маршрутов (использующих нативный Web Crypto API браузера), SHA-3 не включён в спецификацию Web Crypto. Этот инструмент загружает библиотеку js-sha3 (~10 КБ в сжатом виде) при первом использовании, затем кеширует её. Типичная пропускная способность: 150–400 МБ/с на JavaScript против 400–700 МБ/с для SHA-256 через Web Crypto. Для хеширования текста (килобайты) разница незаметна.

Стандарты: NIST FIPS 202 (2015), NIST SP 800-185 (KMAC), NIST IR 8105

Стандартизирован в FIPS 202 (август 2015). NIST SP 800-185 (2016) определяет KMAC128 и KMAC256 — функции MAC на основе SHA-3 с ключом, нативно устойчивые к расширению длины без HMAC обёртки. NIST IR 8105 рекомендует варианты SHA-3 для постквантового запаса безопасности. В настоящее время одобрен для всех уровней защиты до 2030 года и далее по NIST SP 800-131A Rev 2.

Лучшие практики

Не путайте SHA3-256 с Ethereum keccak256

Это разные алгоритмы с разными выводами для каждого ввода. Этот инструмент вычисляет NIST FIPS 202 SHA3-256 (байт дополнения 0x06). Ethereum keccak256 использует оригинальное дополнение Keccak (0x01). При вычислении хешей адресов Ethereum, слотов хранилища EVM или результатов keccak256() в Solidity вам нужен специализированный инструмент keccak256 — этот инструмент даст неверные результаты для таких сценариев.

Используйте SHA-3 как резервный наряду с SHA-256, а не как замену

SHA-3 и SHA-2 используют структурно разные конструкции (губка против Меркла–Дамгора). Манифест с двойным хешем (SHA-256 + SHA3-256) обеспечивает защиту в глубину: если когда-либо будет найдена криптоаналитическая уязвимость в конструкции одного семейства, другое остаётся безопасным. Для долгосрочных архивных данных и государственных документов NIST рекомендует рассмотреть этот подход с двойным алгоритмом. Для повседневного использования SHA-256 в одиночку по-прежнему полностью достаточен.

Предпочитайте KMAC по сравнению с HMAC-SHA3-256 для новых конструкций MAC с ключом

NIST SP 800-185 определяет KMAC128 и KMAC256 — специализированные MAC с ключом на основе SHA-3. Поскольку конструкция губки нативно устойчива к расширению длины, KMAC не нуждается в двойном хешировании, которое требует HMAC для безопасности. Для новых протоколов с гибкостью в выборе MAC алгоритма KMAC128 (128-битная защита) или KMAC256 (256-битная защита) чище и немного эффективнее, чем HMAC-SHA3-256.

Используйте постоянное по времени сравнение при проверке SHA-3 хешей в коде

При сравнении двух SHA3-256 хешей в коде всегда используйте постоянное по времени функцию равенства: Node.js crypto.timingSafeEqual(), Python hmac.compare_digest(), Go subtle.ConstantTimeCompare(). Наивное строковое равенство (=== или ==) утекает временну́ю информацию, позволяющую злоумышленнику восстановить ожидаемый хеш байт за байтом. Это применимо в равной мере к SHA-3 и всем другим хеш-функциям. Вкладка «Сравнение» этого инструмента уже использует постоянное по времени сравнение.

Вопросы и ответы по SHA-3