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SHA-512 は、米国国家安全保障局 (NSA) によって開発され、SHA-2 ファミリの一部として 2001 年に米国標準技術研究所 (NIST) によって公開された暗号化ハッシュ関数です。これは最も安全で広く使用されているハッシュ アルゴリズムの 1 つであり、衝突やプリイメージ攻撃に対する堅牢な保護を提供します。 SHA-512 は、512 ビット (64 バイト) の固定長のハッシュ値を生成し、データの整合性を検証し、デジタル署名を作成するために使用されます。
SHA-512 の基本原理は、任意の長さの入力データを固定長の文字列に変換することです。このプロセスには、入力メッセージを処理に必要な長さの倍数にするためのパディングや長さの調整など、入力メッセージの前処理が含まれます。次に、メッセージはブロックに分割され、各ブロックは、ビット単位のシフト、論理 AND、OR、XOR、および 2^64 を法とする加算などの一連の論理演算を使用して順次処理されます。
SHA-512 の重要な側面は、暗号強度を高めるために慎重に選択された定数とシード値の使用です。 SHA-512 で使用される定数は、最初の 80 個の素数の平方根の小数部分の最初の 64 ビットです。 SHA-512 で使用されるシードは、最初の 8 つの素数の平方根の小数部の最初の 64 ビットです。これらの値は、ハッシュ関数の決定性を保証します。つまり、同じ入力メッセージが常に同じハッシュを生成することになります。
SHA-512 は、その信頼性とセキュリティにより、ファイルの完全性の検証、パスワードの保存、デジタル署名、ブロックチェーン テクノロジーなど、幅広い分野で応用されています。特に、SHA-512 は、ハッシュ関数の一方向の性質により、ハッシュから元のパスワードを回復することが非常に困難になるため、データベース内のパスワードのハッシュによく使用されます。
SHA-512 はその強度にもかかわらず、他のハッシュ関数と同様、理論的には攻撃を受けやすいです。ただし、現在の計算能力を考えると、衝突や事前計算を引き起こす攻撃を成功させることは非常に困難であると考えられます。それにもかかわらず、暗号学では、潜在的な脅威に先んじて、より堅牢なハッシュ アルゴリズムの開発を継続的に研究しています。