RustCrypto: 哈希函数

纯Rust编写的加密哈希函数集合。

所有算法都位于独立的包中，并使用digest 包中的特性实现。此外，所有包都不需要标准库（即 no_std 支持）并且可以轻松用于裸机或WebAssembly编程。

支持的算法

注意：对于新应用，或在不考虑与其他现有标准兼容性的情况下，我们强烈建议使用BLAKE2、SHA-2或SHA-3。

算法	包	Crates.io	文档	MSRV	安全性
Ascon 哈希	ascon-hash				💚
BelT 哈希	belt-hash				💚
BLAKE2	blake2				💚
FSB	fsb				💚
GOST R 34.11-94	gost94				💛
Grøstl (Groestl)	groestl				💚
JH	jh				💚
KangarooTwelve	k12				💚
MD2	md2				💔
MD4	md4				💔
MD5	md5 ❗				💔
RIPEMD	ripemd				💚
SHA-1	sha1				💔
SHA-1 检查	sha1-checked				💛
SHA-2	sha2				💚
SHA-3 (Keccak)	sha3				💚
SHABAL	shabal				💚
Skein	skein				💚
SM3 (OSCCA GM/T 0004-2012)	sm3				💚
Streebog (GOST R 34.11-2012)	streebog				💛
Tiger	tiger				💚
Whirlpool	whirlpool				💚

注意：该blake3 包实现了此存储库中其余哈希函数使用的 digest 特性，但由 BLAKE3 团队维护。

安全性等级说明

以下描述了与每个哈希函数（即算法，而不是具体实现）相关的安全性等级评分

请参阅维基百科上的安全性页面以获取更多信息。

crate名称

尽可能情况下，crate的发布名与crate文件夹名相同。md5的拥有者拒绝参与此项目。这个crate没有实现digest特性，因此它不能与RustCrypto生态系统互操作。这就是为什么我们以md-5的形式发布我们的MD5实现，并用❗标记它。请注意，库本身命名为md5，即在use语句中，您应该使用md5，而不是md_5。

SHA-1实现之前以sha-1的形式发布，但自v0.10.0版本以来迁移到sha1。 sha-1将继续接收v0.10.x补丁更新，但将在sha1 v0.11版本发布后弃用。

最低支持的Rust版本（MSRV）策略

MSRV的升级被视为破坏性更改，并且只有在进行小版本升级时才会执行。

示例

让我们以SHA-2为例，演示如何使用此存储库中的crate。

首先将sha2 crate添加到您的Cargo.toml

[dependencies]
sha2 = "0.10"

请注意，此存储库中的所有crate都有一个默认启用的std功能。因此，如果您计划在no_std环境中使用crate，请务必禁用它

[dependencies]
sha2 = { version = "0.10", default-features = false }

sha2和其他哈希实现crate为了方便起见重新导出digest crate和Digest特性，因此您不需要在Cargo.toml中将其作为显式依赖项。

现在您可以编写以下代码

use sha2::{Sha256, Digest};

let mut hasher = Sha256::new();
let data = b"Hello world!";
hasher.update(data);
// `update` can be called repeatedly and is generic over `AsRef<[u8]>`
hasher.update("String data");
// Note that calling `finalize()` consumes hasher
let hash = hasher.finalize();
println!("Binary hash: {:?}", hash);

在这个例子中，hash的类型是GenericArray<u8, U32>，它是generic-array crate中定义的[u8; 32]的泛型替代品。如果您需要将哈希值序列化为字符串，可以使用base16ct和base64ct等crate

use base64ct::{Base64, Encoding};

let base64_hash = Base64::encode_string(&hash);
println!("Base64-encoded hash: {}", base64_hash);

let hex_hash = base16ct::lower::encode_string(&hash);
println!("Hex-encoded hash: {}", hex_hash);

除了调用update之外，您还可以使用链式方法

use sha2::{Sha256, Digest};

let hash = Sha256::new()
    .chain_update(b"Hello world!")
    .chain_update("String data")
    .finalize();

如果有一个完整的消息可用，则可以使用方便的Digest::digest方法

use sha2::{Sha256, Digest};

let hash = Sha256::digest(b"my message");

哈希可读对象

如果您想对实现了Read特质的类型的数据进行哈希，则可以依赖于Write特质的实现（需要默认启用的std功能）

use sha2::{Sha256, Digest};
use std::{fs, io};

let mut file = fs::File::open(&path)?;
let mut hasher = Sha256::new();
let n = io::copy(&mut file, &mut hasher)?;
let hash = hasher.finalize();

基于哈希的消息认证码（HMAC）

如果您想计算基于哈希的消息认证码 (HMAC)，可以使用来自 hmac 包的通用实现，该包是 RustCrypto/MACs 存储库的一部分。

通用代码

您可以在 Digest 特性（或来自 digest 包的其他特性）上编写通用代码，它可以在不同的哈希函数上运行

use sha2::{Sha256, Sha512, Digest};

// Toy example, do not use it in practice!
// Instead use crates from: https://github.com/RustCrypto/password-hashing
fn hash_password<D: Digest>(password: &str, salt: &str, output: &mut [u8]) {
    let mut hasher = D::new();
    hasher.update(password.as_bytes());
    hasher.update(b"$");
    hasher.update(salt.as_bytes());
    output.copy_from_slice(&hasher.finalize())
}

let mut buf1 = [0u8; 32];
hash_password::<Sha256>("my_password", "abcd", &mut buf1);

let mut buf2 = [0u8; 64];
hash_password::<Sha512>("my_password", "abcd", &mut buf2);

如果您想使用具有特性对象（trait objects）的哈希函数，可以使用 DynDigest 特性

use digest::DynDigest;

// Dynamic hash function
fn use_hasher(hasher: &mut dyn DynDigest, data: &[u8]) -> Box<[u8]> {
    hasher.update(data);
    hasher.finalize_reset()
}

// You can use something like this when parsing user input, CLI arguments, etc.
// DynDigest needs to be boxed here, since function return should be sized.
fn select_hasher(s: &str) -> Box<dyn DynDigest> {
    match s {
        "md5" => Box::new(md5::Md5::default()),
        "sha1" => Box::new(sha1::Sha1::default()),
        "sha224" => Box::new(sha2::Sha224::default()),
        "sha256" => Box::new(sha2::Sha256::default()),
        "sha384" => Box::new(sha2::Sha384::default()),
        "sha512" => Box::new(sha2::Sha512::default()),
        _ => unimplemented!("unsupported digest: {}", s),
    }
}

let mut hasher1 = select_hasher("md5");
let mut hasher2 = select_hasher("sha512");

// the `&mut *hasher` is to DerefMut the value out of the Box
// this is equivalent to `DerefMut::deref_mut(&mut hasher)`

// can be reused due to `finalize_reset()`
let hash1_1 = use_hasher(&mut *hasher1, b"foo");
let hash1_2 = use_hasher(&mut *hasher1, b"bar");
let hash2_1 = use_hasher(&mut *hasher2, b"foo");

许可证

本存储库中的所有包都根据以下其中之一进行许可：

• Apache License, Version 2.0
• MIT 许可证

由您选择。

贡献

除非您明确声明，否则您提交的任何旨在包含在本作品中的贡献（根据 Apache-2.0 许可证定义），都将按上述方式双许可，无需任何附加条款或条件。