🐼 🙇🏼 🌲 ハッシュ関数Stribogまたは都市で新しい保安官 👨🏼‍🍳 🧜🏼 👸🏽

2012年、情報セキュリティに多少なりとも関係する一般の人々全員が、新しいSHA-3データハッシュ標準の選択を注意深く監視しました。この重要なイベントはハバーで広く取り上げられました：コンテストの各ラウンドの結果（1、2、3）が公開され、新しい標準が説明され、新しい標準でさえ、なぜそれがとてもクールだったのか説明されました。
しかし、この誇大広告の背後に、もう1つの重要なイベントがまったく気付かれていませんでした。2013年1月1日、ハッシュ関数の標準もロシア連邦で変更されました。
だから、会う：新しい標準の完全な説明とC＃での実装。彼らが言うように、遅くなることはないよりはましだ

番号34.11-2012を受け取った新しい標準として、Stribogと呼ばれるハッシュ関数が採用されました。 stribogは、2つの関数のみを含むハッシュ関数のファミリーです。 256ビットの出力値を持つ関数と512ビットの出力値を持つ関数。これらの関数は両方とも同じ構造を持ち、初期の内部状態のみが互いに異なります。両方の関数の入力は512ビットのデータブロックです。メッセージの長さが512ビットを超える場合、メッセージはブロックに分割されます。長さが512ビット未満の場合、メッセージは補足されます。

アルゴリズムの説明に進む前に、ハッシュ関数の計算に使用される変換について説明します。

コンバージョン数

X変換。 512ビット長の2つのシーケンスが関数Xの入力に供給され、関数の出力はこれらのシーケンスのXORです。
S変換。 関数Sは、通常の置換関数です。 512ビットの入力シーケンスの各バイトは、 πルックアップテーブルの対応するバイトに置き換えられます

テーブルπは定数であり、配列として書き込むことができます。
置換値pi;

バイト[] Pi = {
0xFC、0xEE、0xDD、0x11、0xCF、0x6E、0x31、0x16、0xFB、0xC4、0xFA、0xDA、0x23、0xC5、0x04、0x4D、
0xE9、0x77、0xF0、0xDB、0x93、0x2E、0x99、0xBA、0x17、0x36、0xF1、0xBB、0x14、0xCD、0x5F、0xC1
0xF9、0x18、0x65、0x5A、0xE2、0x5C、0xEF、0x21、0x81、0x1C、0x3C、0x42、0x8B、0x01、0x8E、0x4F、
0x05、0x84、0x02、0xAE、0xE3、0x6A、0x8F、0xA0、0x06、0x0B、0xED、0x98、0x7F、0xD4、0xD3、0x1F、
0xEB、0x34、0x2C、0x51、0xEA、0xC8、0x48、0xAB、0xF2、0x2A、0x68、0xA2、0xFD、0x3A、0xCE、0xCC、
0xB5、0x70、0x0E、0x56、0x08、0x0C、0x76、0x12、0xBF、0x72、0x13、0x47、0x9C、0xB7、0x5D、0x87、
0x15、0xA1、0x96、0x29、0x10、0x7B、0x9A、0xC7、0xF3、0x91、0x78、0x6F、0x9D、0x9E、0xB2、0xB1
0x32、0x75、0x19、0x3D、0xFF、0x35、0x8A、0x7E、0x6D、0x54、0xC6、0x80、0xC3、0xBD、0x0D、0x57、
0xDF、0xF5、0x24、0xA9、0x3E、0xA8、0x43、0xC9、0xD7、0x79、0xD6、0xF6、0x7C、0x22、0xB9、0x03、
0xE0、0x0F、0xEC、0xDE、0x7A、0x94、0xB0、0xBC、0xDC、0xE8、0x28、0x50、0x4E、0x33、0x0A、0x4A、
0xA7、0x97、0x60、0x73、0x1E、0x00、0x62、0x44、0x1A、0xB8、0x38、0x82、0x64、0x9F、0x26、0x41、
0xAD、0x45、0x46、0x92、0x27、0x5E、0x55、0x2F、0x8C、0xA3、0xA5、0x7D、0x69、0xD5、0x95、0x3B、
0x07、0x58、0xB3、0x40、0x86、0xAC、0x1D、0xF7、0x30、0x37、0x6B、0xE4、0x88、0xD9、0xE7、0x89、
0xE1、0x1B、0x83、0x49、0x4C、0x3F、0xF8、0xFE、0x8D、0x53、0xAA、0x90、0xCA、0xD8、0x85、0x61、
0x20、0x71、0x67、0xA4、0x2D、0x2B、0x09、0x5B、0xCB、0x9B、0x25、0xD0、0xBE、0xE5、0x6C、0x52、
0x59、0xA6、0x74、0xD2、0xE6、0xF4、0xB4、0xC0、0xD1、0x66、0xAF、0xC2、0x39、0x4B、0x63、0xB6
};
P変換。 順列関数。入力シーケンスのバイトペアごとに、1バイトが別のバイトに置き換えられます。

置換テーブルτも定数です。
順列値tau
バイト[]タウ= {
0、8、16、24、32、40、48、56、
1、9、17、25、33、41、49、57、
2、10、18、26、34、42、50、58、
3、11、19、27、35、43、51、59、
4、12、20、28、36、44、52、60、
5、13、21、29、37、45、53、61、
6、14、22、30、38、46、54、62、
7、15、23、31、39、47、55、63
};
L変換。 これは、64ビットの入力ベクトルに、64x64の次元を持つバイナリ行列Aを乗算したものです。

マトリックスAは、64ビットワードの配列として表すことができます。
行列Aの値
ulong [] A = {
0x8e20faa72ba0b470、0x47107ddd9b505a38、0xad08b0e0c3282d1c、0xd8045870ef14980e、
0x6c022c38f90a4c07、0x3601161cf205268d、0x1b8e0b0e798c13c8、0x83478b07b2468764、
0xa011d380818e8f40,0x5086e740ce47c920,0x2843fd2067adea10,0x14aff010bdd87508、
0x0ad97808d06cb404、0x05e23c0468365a02、0x8c711e02341b2d01、0x46b60f011a83988e、
0x90dab52a387ae76f、0x486dd4151c3dfdb9、0x24b86a840e90f0d2,0x125c354207487869、
0x092e94218d243cba、0x8a174a9ec8121e5d、0x4585254f64090fa0、0xaccc9ca9328a8950、
0x9d4df05d5f661451,0xc0a878a0a1330aa6,0x60543c50de970553,0x302a1e286fc58ca7、
0x18150f14b9ec46dd、0x0c84890ad27623e0、0x0642ca05693b9f70、0x0321658cba93c138、
0x86275df09ce8aaa8,0x439da0784e745554,0xafc0503c273aa42a、0xd960281e9d1d5215、
0xe230140fc0802984、0x71180a8960409a42、0xb60c05ca30204d21、0x5b068c651810a89e、
0x456c34887a3805b9,0xac361a443d1c8cd2,0x561b0d22900e4669,0x2b838811480723ba
0x9bcf4486248d9f5d、0xc3e9224312c8c1a0、0xeffa11af0964ee50、0xf97d86d98a327728、
0xe4fa2054a80b329c、0x727d102a548b194e、0x39b008152acb8227、0x9258048415eb419d、
0x492c024284fbaec0、0xaa16012142f35760、0x550b8e9e21f7a530、0xa48b474f9ef5dc18、
0x70a6a56e2440598e、0x3853dc371220a247、0x1ca76e95091051ad、0x0edd37c48a08a6d8、
0x07e095624504536c、0x8d70c431ac02a736、0xc83862965601dd1b、0x641c314b2b8ee083
};

圧縮機能

ハッシュ関数のコア要素は圧縮関数です。新しい標準で使用される圧縮関数g _nをアルゴリズムの形式で説明します。
h 、 N、およびmを512ビットシーケンスとします。関数g（N、m、h）を計算するには、次の手順を実行する必要があります。

値K = h⊕Nを計算します。
値K = S（K）を割り当てます。
値K = P（K）を割り当てます。
値K = L（K）を割り当てます。
t = E（K、m）を計算します。
値t = h⊕tを割り当てます。
値G = t⊕mを計算します。
関数g（N、m、h）の計算結果としてGを返します。

おそらく、関数g（N、m、h）の説明では、なじみのない関数E（K、m）が使用され 、次のアクションを実行することに気づいたでしょう。

値state = K⊕mを計算します。
i = 0から11の場合：
- 値state = S（状態）を割り当てます。
- 値state = P（状態）を割り当てます。
- 値state = L（状態）を割り当てます。
- Kの計算= KeySchedule（K、i）;
- 値state = state⊕Kを割り当てます。
結果として状態を返します。

そしてまた不慣れな概念。今回は、これがKeySchedule（K、i）関数であり、E（K、m）関数の各ラウンドで一時キーKを生成します。アルゴリズムの説明でこのギャップを埋めます。 KeySchedule（K、i）関数は、次の計算を実行します。

値K = K⊕C [i]を割り当てます。
値K = S（K）を割り当てます。
値K = P（K）を割り当てます。
値K = L（K）を割り当てます。
関数の結果としてKを返します。

ここで、Cは512ビット値のセットです。 Cの値は一定です。

C値

バイト[] [] C = {
新しいバイト[64] {
0xb1,0x08,0x5b、0xda、0x1e、0xca、0xda、0xe9、0xeb、0xcb、0x2f、0x81、0xc0、0x65、0x7c、0x1f、
0x2f、0x6a、0x76.0x43.0x2e、0x45.0xd0.0x16.0x71.0x4e、0xb8.0x8d、0x75.0x85.0xc4.0xfc、
0x4b、0x7c、0xe0.0x91.0x92.0x67.0x69.0x01.0xa2.0x42.0x2a、0x08.0xa4.0x60.0xd3.0x15、
0x05.0x76.0x74.0x36.0xcc、0x74.0x4d、0x23.0xdd、0x80.0x65.0x59.0xf2.0xa6.0x45.0x07
}、
新しいバイト[64] {
0x6f、0xa3、0xb5、0x8a、0xa9、0x9d、0x2f、0x1a、0x4f、0xe3、0x9d、0x46、0x0f、0x70、0xb5、0xd7、
0xf3,0xfe、0xea、0x72、0xx0a、0x23、0x2b、0x98、0x61、0xd5、0x5e、0x0f、0x16、0xb5、0x01、0x31、
0x9a、0xb5、0x17、0x6b、0x12、0xd6、0x99、0x58、0x5c、0xb5、0x61、0xc2,0xdb、0x0a、0xa7、0xca、
0x55,0xdd、0xa2,0x1b、0xd7、0xcb、0xcd、0x56、0xe6、0x79、0x04、0x70、0x21、0xb1,0x9b、0xb7
}、
新しいバイト[64] {
0xf5,0x74,0xdc、0xac、0x2b、0xce、0x2f、0xc7、0x0a、0x39、0xfc、0x28、0x6a、0x3d、0x84、0x35、
0x06,0xf1,0x5e、0x5f、0x52、0x9c、0x1f、0x8b、0xf2,0xea、0x75、0x14、0xb1,0x29、0x7b、0x7b、
0xd3,0xe2,0x0f、0xe4、0x90、0x35、0x9e、0xb1,0xc1,0xc9,0x3a、0x37、0x60、0x62、0xdb、0x09、
0xc2,0xb6,0xf4,0x43,0x86,0x7a、0xdb、0x31、0x99、0x1e、0x96、0xf5、0x0a、0xba、0x0a、0xb2
}、
新しいバイト[64] {
0xef、0x1f、0xdf、0xb3、0xe8、0x15、0x66、0xd2,0xf9、0x48、0xe1,0xa0、0x5d、0x71、0xe4、0xdd、
0x48,0x8e、0x85、0x7e、0x33、0x5c、0x3c、0x7d、0x9d、0x72、0x1c、0xad、0x68、0x5e、0x35、0x3f、
0xa9,0xd7,0x2c、0x82、0xed、0x03、0xd6、0x75、0xd8、0xb7、0x13、0x33、0x93、0x52、0x03、0xbe、
0x34.0x53.0xea、0xa1.0x93.0xe8.0x37.0xf1.0x22.0x0c、0xbe、0xbc、0x84.0xe3.0xd1.0x2e
}、
新しいバイト[64] {
0x4b、0xea、0x6b、0xac、0xad、0x47、0x47、0x99、0x9a、0x3f、0x41、0x0c、0x6c、0xa9、0x23、0x63、
0x7f、0x15.0x1c、0x1f、0x16.0x86.0x10.0x4a、0x35.0x9e、0x35.0xd7.0x80.0x0f、0xff、0xbd、
0xbf、0xcd、0x17、0x47、0x25、0x3a、0xf5、0xa3、0xdf、0xff、0x00、0xb7、0x23、0x27、0x1a、0x16、
0x7a、0x56.0xa2.0x7e、0xa9.0xea、0x63.0xf5.0x60.0x17.0x58.0xfd、0x7c、0x6c、0xfe、0x57
}、
新しいバイト[64] {
0xae、0x4f、0xae、0xae、0x1d、0x3a、0xd3、0xd9、0x6f、0xa4、0xc3、0x3b、0x7a、0x30、0x39、0xc0、
0x2d、0x66、0xc4、0xf9、0x51、0x42、0xa4、0x6c、0x18、0x7f、0x9a、0xb4、0x9a、0xf0、0x8e、0xc6、
0xcf、0xfa、0xa6、0xb7、0x1c、0x9a、0xb7、0xb4、0x0a、0xf2,0x1f、0x66、0xc2,0xbe、0xc6、0xb6、
0xbf、0x71、0xc5、0x72、0x36、0x90、0x4f、0x35、0xfa、0x68、0x40、0x7a、0x46、0x64、0x7d、0x6e
}、
新しいバイト[64] {
0xf4,0xc7,0x0e、0x16、0xee、0xaa、0xc5、0xec、0x51、0xac、0x86、0xfe、0xbf、0x24、0x09、0x54、
0x39,0x9e、0xc6、0xc7、0xe6、0xbf、0x87、0xc9、0xd3、0x47、0x3e、0x33、0x19、0x7a、0x93、0xc9、
0x09,0x92,0xab、0xc5、0x2d、0x82、0x2c、0x37、0x06、0x47、0x69、0x83、0x28、0x4a、0x05、0x04、
0x35.0x17.0x45.0x4c、0xa2.0x3c、0x4a、0xf3.0x88、0x86、0x56、0x4d、0x3a、0x14、0xd4、0x93
}、
新しいバイト[64] {
0x9b、0x1f、0x5b、0x42、0x4d、0x93、0xc9、0xa7、0x03、0xe7、0xaa、0x02、0x0c、0x6e、0x41、0x41、
0x4e、0xb7、0xf8、0x71、0x9c、0x36、0xde、0x1e、0x89、0xb4、0x44、0x3b、0x4d、0xdb、0xc4、0x9a、
0xf4,0x89,0x2b、0xcb、0x92、0x9b、0x06、0x90、0x69、0xd1,0x8d、0x2b、0xd1,0xa5,0xc4,0x2f、
0x36,0xac、0xc2,0x35、0x59、0x51、0xa8、0xd9、0xa4、0x7f、0x0d、0xd4、0xbf、0x02、0xe7、0x1e
}、
新しいバイト[64] {
0x37,0x8f、0x5a、0x54、0x16、0x31、0x22、0x9b、0x94、0x4c、0x9a、0xd8、0xec、0x16、0x5f、0xde、
0x3a、0x7d、0x3a、0x1b、0x25.0x89.0x42.0x24.0x3c、0xd9.0x55.0xb7.0xe0.0x0d、0x09.0x84、
0x80,0x0a、0x44、0x0b、0xdb、0xb2,0xce、0xb1,0x7b、0x2b、0x8a、0x9a、0xa6、0x07、0x9c、0x54、
0x0e、0x38、0xdc、0x92、0xcb、0x1f、0x2a、0x60、0x72、0x61、0x44、0x51、0x83、0x23、0x5a、0xdb
}、
新しいバイト[64] {
0xab、0xbe、0xde、0xa6、0x80、0x05、0x6f、0x52、0x38、0x2a、0xe5、0x48、0xb2,0xe4、0xf3、0xf3、
0x89,0x41,0xe7,0x1c、0xff、0x8a、0x78,0xdb、0x1f、0xff、0xe1,0x8a、0x1b、0x33,0x61,0x03、
0x9f、0xe7、0x67、0x02、0xaf、0x69、0x33、0x4b、0x7a、0x1e、0x6c、0x30、0x3b、0x76、0x52、0xf4、
0x36,0x98,0xfa、0xd1,0x15,0x3b、0xb6、0xc3、0x74、0xb4、0xc7、0xfb、0x98、0x45、0x9c、0xed
}、
新しいバイト[64] {
0x7b、0xcd、0x9e、0xd0、0xef、0xc8、0x89、0xfb、0x30、0x02、0xc6、0xcd、0x63、0x5a、0xfe、0x94、
0xd8,0xfa、0x6b、0xbb、0xeb、0xab、0x07、0x61、0x20、0x01、0x80、0x21、0x14、0x84、0x66、0x79、
0x8a、0x1d、0x71、0xef、0xea、0x48、0xb9、0xca、0xef、0xba、0xcd、0x1d、0x7d、0x47、0x6e、0x98、
0xde、0xa2,0x59、0x4a、0xc0、0x6f、0xd8、0x5d、0x6b、0xca、0xa4、0xcd、0x81、0xf3、0x2d、0x1b
}、
新しいバイト[64] {
0x37.0x8e、0xe7.0x67.0xf1.0x16.0x31.0xba、0xd2.0x13.0x80.0xb0.0x04.0x49.0xb1.0x7a、
0xcd、0xa4、0x3c、0x32、0xbc、0xdf、0x1d、0x77、0xf8、0x20、0x12、0xd4、0x30、0x21、0x9f、0x9b、
0x5d、0x80、0xef、0x9d、0x18、0x91、0xcc、0x86、0xe7、0x1d、0xa4、0xaa、0x88、0xe1,0x28、0x52、
0xfa、0xf4、0x17、0xd5、0xd9、0xb2,0x1b、0x99、0x48、0xbc、0x92、0x4a、0xf1,0x1b、0xd7、0x20
}
};

ハッシュ関数の計算

次に、ハッシュ値を生成する手順を説明します。入力メッセージMの場合：

内部変数に初期値を割り当てます。
- 512ビットの出力長を持つハッシュ関数の場合：h = iv = 0x00 ⁶⁴ 。出力長が256ビットのハッシュ関数の場合：h = iv = 0x01 ⁶⁴ 。
- N = 0 ⁵¹²
- Σ= 0 ⁵¹²
次の条件を確認してください。メッセージ長M <512。条件が満たされている場合は、手順3に進みます。それ以外の場合は、一連の計算を実行します。
- m-メッセージMの最後の512ビット
- h = g（N、m、h）
- N =（N + 512）mod 2 ⁵¹²
- Σ=（Σ+ m）mod 2 ⁵¹²
- 最後の512ビットを削除してMをトリミングする
- ステップ2に進む
次の規則に従って、メッセージMを512ビットの長さに補足します。
m = 0 ^{511- | M |} || 1 || M、ここで| M | -ビット単位のメッセージ長M。
h = g（N、m、h）を計算します
N =（N + | M |）mod 2 ^512を計算する
Σ=（Σ+ m）mod 2 ^512を計算
h = g（0、h、N）を計算します
h = g（0、h、Σ）を計算する
出力長が512ビットのハッシュ関数の場合、結果としてhを返します。出力長が256ビットの関数の場合、MSB ₂₅₆ （h）を返します。

ネタバレの下でC＃のアルゴリズムの実装が約束されていることがわかります。

C＃クラスGOST

class GOST { // Matrix A for MixColumns (L) function private ulong[] A = { 0x8e20faa72ba0b470, 0x47107ddd9b505a38, 0xad08b0e0c3282d1c, 0xd8045870ef14980e, 0x6c022c38f90a4c07, 0x3601161cf205268d, 0x1b8e0b0e798c13c8, 0x83478b07b2468764, 0xa011d380818e8f40, 0x5086e740ce47c920, 0x2843fd2067adea10, 0x14aff010bdd87508, 0x0ad97808d06cb404, 0x05e23c0468365a02, 0x8c711e02341b2d01, 0x46b60f011a83988e, 0x90dab52a387ae76f, 0x486dd4151c3dfdb9, 0x24b86a840e90f0d2, 0x125c354207487869, 0x092e94218d243cba, 0x8a174a9ec8121e5d, 0x4585254f64090fa0, 0xaccc9ca9328a8950, 0x9d4df05d5f661451, 0xc0a878a0a1330aa6, 0x60543c50de970553, 0x302a1e286fc58ca7, 0x18150f14b9ec46dd, 0x0c84890ad27623e0, 0x0642ca05693b9f70, 0x0321658cba93c138, 0x86275df09ce8aaa8, 0x439da0784e745554, 0xafc0503c273aa42a, 0xd960281e9d1d5215, 0xe230140fc0802984, 0x71180a8960409a42, 0xb60c05ca30204d21, 0x5b068c651810a89e, 0x456c34887a3805b9, 0xac361a443d1c8cd2, 0x561b0d22900e4669, 0x2b838811480723ba, 0x9bcf4486248d9f5d, 0xc3e9224312c8c1a0, 0xeffa11af0964ee50, 0xf97d86d98a327728, 0xe4fa2054a80b329c, 0x727d102a548b194e, 0x39b008152acb8227, 0x9258048415eb419d, 0x492c024284fbaec0, 0xaa16012142f35760, 0x550b8e9e21f7a530, 0xa48b474f9ef5dc18, 0x70a6a56e2440598e, 0x3853dc371220a247, 0x1ca76e95091051ad, 0x0edd37c48a08a6d8, 0x07e095624504536c, 0x8d70c431ac02a736, 0xc83862965601dd1b, 0x641c314b2b8ee083 }; // Substitution for SubBytes function private byte[] Sbox={ 0xFC, 0xEE, 0xDD, 0x11, 0xCF, 0x6E, 0x31, 0x16, 0xFB, 0xC4, 0xFA, 0xDA, 0x23, 0xC5, 0x04, 0x4D, 0xE9, 0x77, 0xF0, 0xDB, 0x93, 0x2E, 0x99, 0xBA, 0x17, 0x36, 0xF1, 0xBB, 0x14, 0xCD, 0x5F, 0xC1, 0xF9, 0x18, 0x65, 0x5A, 0xE2, 0x5C, 0xEF, 0x21, 0x81, 0x1C, 0x3C, 0x42, 0x8B, 0x01, 0x8E, 0x4F, 0x05, 0x84, 0x02, 0xAE, 0xE3, 0x6A, 0x8F, 0xA0, 0x06, 0x0B, 0xED, 0x98, 0x7F, 0xD4, 0xD3, 0x1F, 0xEB, 0x34, 0x2C, 0x51, 0xEA, 0xC8, 0x48, 0xAB, 0xF2, 0x2A, 0x68, 0xA2, 0xFD, 0x3A, 0xCE, 0xCC, 0xB5, 0x70, 0x0E, 0x56, 0x08, 0x0C, 0x76, 0x12, 0xBF, 0x72, 0x13, 0x47, 0x9C, 0xB7, 0x5D, 0x87, 0x15, 0xA1, 0x96, 0x29, 0x10, 0x7B, 0x9A, 0xC7, 0xF3, 0x91, 0x78, 0x6F, 0x9D, 0x9E, 0xB2, 0xB1, 0x32, 0x75, 0x19, 0x3D, 0xFF, 0x35, 0x8A, 0x7E, 0x6D, 0x54, 0xC6, 0x80, 0xC3, 0xBD, 0x0D, 0x57, 0xDF, 0xF5, 0x24, 0xA9, 0x3E, 0xA8, 0x43, 0xC9, 0xD7, 0x79, 0xD6, 0xF6, 0x7C, 0x22, 0xB9, 0x03, 0xE0, 0x0F, 0xEC, 0xDE, 0x7A, 0x94, 0xB0, 0xBC, 0xDC, 0xE8, 0x28, 0x50, 0x4E, 0x33, 0x0A, 0x4A, 0xA7, 0x97, 0x60, 0x73, 0x1E, 0x00, 0x62, 0x44, 0x1A, 0xB8, 0x38, 0x82, 0x64, 0x9F, 0x26, 0x41, 0xAD, 0x45, 0x46, 0x92, 0x27, 0x5E, 0x55, 0x2F, 0x8C, 0xA3, 0xA5, 0x7D, 0x69, 0xD5, 0x95, 0x3B, 0x07, 0x58, 0xB3, 0x40, 0x86, 0xAC, 0x1D, 0xF7, 0x30, 0x37, 0x6B, 0xE4, 0x88, 0xD9, 0xE7, 0x89, 0xE1, 0x1B, 0x83, 0x49, 0x4C, 0x3F, 0xF8, 0xFE, 0x8D, 0x53, 0xAA, 0x90, 0xCA, 0xD8, 0x85, 0x61, 0x20, 0x71, 0x67, 0xA4, 0x2D, 0x2B, 0x09, 0x5B, 0xCB, 0x9B, 0x25, 0xD0, 0xBE, 0xE5, 0x6C, 0x52, 0x59, 0xA6, 0x74, 0xD2, 0xE6, 0xF4, 0xB4, 0xC0, 0xD1, 0x66, 0xAF, 0xC2, 0x39, 0x4B, 0x63, 0xB6 }; // Substitution for Transposition (P) function private byte[] Tau={ 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 1, 9, 17, 25, 33, 41, 49, 57, 2, 10, 18, 26, 34, 42, 50, 58, 3, 11, 19, 27, 35, 43, 51, 59, 4, 12, 20, 28, 36, 44, 52, 60, 5, 13, 21, 29, 37, 45, 53, 61, 6, 14, 22, 30, 38, 46, 54, 62, 7, 15, 23, 31, 39, 47, 55, 63 }; // Constant values for KeySchedule function private byte[][] C = { new byte[64]{ 0xb1,0x08,0x5b,0xda,0x1e,0xca,0xda,0xe9,0xeb,0xcb,0x2f,0x81,0xc0,0x65,0x7c,0x1f, 0x2f,0x6a,0x76,0x43,0x2e,0x45,0xd0,0x16,0x71,0x4e,0xb8,0x8d,0x75,0x85,0xc4,0xfc, 0x4b,0x7c,0xe0,0x91,0x92,0x67,0x69,0x01,0xa2,0x42,0x2a,0x08,0xa4,0x60,0xd3,0x15, 0x05,0x76,0x74,0x36,0xcc,0x74,0x4d,0x23,0xdd,0x80,0x65,0x59,0xf2,0xa6,0x45,0x07 }, new byte[64]{ 0x6f,0xa3,0xb5,0x8a,0xa9,0x9d,0x2f,0x1a,0x4f,0xe3,0x9d,0x46,0x0f,0x70,0xb5,0xd7, 0xf3,0xfe,0xea,0x72,0x0a,0x23,0x2b,0x98,0x61,0xd5,0x5e,0x0f,0x16,0xb5,0x01,0x31, 0x9a,0xb5,0x17,0x6b,0x12,0xd6,0x99,0x58,0x5c,0xb5,0x61,0xc2,0xdb,0x0a,0xa7,0xca, 0x55,0xdd,0xa2,0x1b,0xd7,0xcb,0xcd,0x56,0xe6,0x79,0x04,0x70,0x21,0xb1,0x9b,0xb7 }, new byte[64]{ 0xf5,0x74,0xdc,0xac,0x2b,0xce,0x2f,0xc7,0x0a,0x39,0xfc,0x28,0x6a,0x3d,0x84,0x35, 0x06,0xf1,0x5e,0x5f,0x52,0x9c,0x1f,0x8b,0xf2,0xea,0x75,0x14,0xb1,0x29,0x7b,0x7b, 0xd3,0xe2,0x0f,0xe4,0x90,0x35,0x9e,0xb1,0xc1,0xc9,0x3a,0x37,0x60,0x62,0xdb,0x09, 0xc2,0xb6,0xf4,0x43,0x86,0x7a,0xdb,0x31,0x99,0x1e,0x96,0xf5,0x0a,0xba,0x0a,0xb2 }, new byte[64]{ 0xef,0x1f,0xdf,0xb3,0xe8,0x15,0x66,0xd2,0xf9,0x48,0xe1,0xa0,0x5d,0x71,0xe4,0xdd, 0x48,0x8e,0x85,0x7e,0x33,0x5c,0x3c,0x7d,0x9d,0x72,0x1c,0xad,0x68,0x5e,0x35,0x3f, 0xa9,0xd7,0x2c,0x82,0xed,0x03,0xd6,0x75,0xd8,0xb7,0x13,0x33,0x93,0x52,0x03,0xbe, 0x34,0x53,0xea,0xa1,0x93,0xe8,0x37,0xf1,0x22,0x0c,0xbe,0xbc,0x84,0xe3,0xd1,0x2e }, new byte[64]{ 0x4b,0xea,0x6b,0xac,0xad,0x47,0x47,0x99,0x9a,0x3f,0x41,0x0c,0x6c,0xa9,0x23,0x63, 0x7f,0x15,0x1c,0x1f,0x16,0x86,0x10,0x4a,0x35,0x9e,0x35,0xd7,0x80,0x0f,0xff,0xbd, 0xbf,0xcd,0x17,0x47,0x25,0x3a,0xf5,0xa3,0xdf,0xff,0x00,0xb7,0x23,0x27,0x1a,0x16, 0x7a,0x56,0xa2,0x7e,0xa9,0xea,0x63,0xf5,0x60,0x17,0x58,0xfd,0x7c,0x6c,0xfe,0x57 }, new byte[64]{ 0xae,0x4f,0xae,0xae,0x1d,0x3a,0xd3,0xd9,0x6f,0xa4,0xc3,0x3b,0x7a,0x30,0x39,0xc0, 0x2d,0x66,0xc4,0xf9,0x51,0x42,0xa4,0x6c,0x18,0x7f,0x9a,0xb4,0x9a,0xf0,0x8e,0xc6, 0xcf,0xfa,0xa6,0xb7,0x1c,0x9a,0xb7,0xb4,0x0a,0xf2,0x1f,0x66,0xc2,0xbe,0xc6,0xb6, 0xbf,0x71,0xc5,0x72,0x36,0x90,0x4f,0x35,0xfa,0x68,0x40,0x7a,0x46,0x64,0x7d,0x6e }, new byte[64]{ 0xf4,0xc7,0x0e,0x16,0xee,0xaa,0xc5,0xec,0x51,0xac,0x86,0xfe,0xbf,0x24,0x09,0x54, 0x39,0x9e,0xc6,0xc7,0xe6,0xbf,0x87,0xc9,0xd3,0x47,0x3e,0x33,0x19,0x7a,0x93,0xc9, 0x09,0x92,0xab,0xc5,0x2d,0x82,0x2c,0x37,0x06,0x47,0x69,0x83,0x28,0x4a,0x05,0x04, 0x35,0x17,0x45,0x4c,0xa2,0x3c,0x4a,0xf3,0x88,0x86,0x56,0x4d,0x3a,0x14,0xd4,0x93 }, new byte[64]{ 0x9b,0x1f,0x5b,0x42,0x4d,0x93,0xc9,0xa7,0x03,0xe7,0xaa,0x02,0x0c,0x6e,0x41,0x41, 0x4e,0xb7,0xf8,0x71,0x9c,0x36,0xde,0x1e,0x89,0xb4,0x44,0x3b,0x4d,0xdb,0xc4,0x9a, 0xf4,0x89,0x2b,0xcb,0x92,0x9b,0x06,0x90,0x69,0xd1,0x8d,0x2b,0xd1,0xa5,0xc4,0x2f, 0x36,0xac,0xc2,0x35,0x59,0x51,0xa8,0xd9,0xa4,0x7f,0x0d,0xd4,0xbf,0x02,0xe7,0x1e }, new byte[64]{ 0x37,0x8f,0x5a,0x54,0x16,0x31,0x22,0x9b,0x94,0x4c,0x9a,0xd8,0xec,0x16,0x5f,0xde, 0x3a,0x7d,0x3a,0x1b,0x25,0x89,0x42,0x24,0x3c,0xd9,0x55,0xb7,0xe0,0x0d,0x09,0x84, 0x80,0x0a,0x44,0x0b,0xdb,0xb2,0xce,0xb1,0x7b,0x2b,0x8a,0x9a,0xa6,0x07,0x9c,0x54, 0x0e,0x38,0xdc,0x92,0xcb,0x1f,0x2a,0x60,0x72,0x61,0x44,0x51,0x83,0x23,0x5a,0xdb }, new byte[64]{ 0xab,0xbe,0xde,0xa6,0x80,0x05,0x6f,0x52,0x38,0x2a,0xe5,0x48,0xb2,0xe4,0xf3,0xf3, 0x89,0x41,0xe7,0x1c,0xff,0x8a,0x78,0xdb,0x1f,0xff,0xe1,0x8a,0x1b,0x33,0x61,0x03, 0x9f,0xe7,0x67,0x02,0xaf,0x69,0x33,0x4b,0x7a,0x1e,0x6c,0x30,0x3b,0x76,0x52,0xf4, 0x36,0x98,0xfa,0xd1,0x15,0x3b,0xb6,0xc3,0x74,0xb4,0xc7,0xfb,0x98,0x45,0x9c,0xed }, new byte[64]{ 0x7b,0xcd,0x9e,0xd0,0xef,0xc8,0x89,0xfb,0x30,0x02,0xc6,0xcd,0x63,0x5a,0xfe,0x94, 0xd8,0xfa,0x6b,0xbb,0xeb,0xab,0x07,0x61,0x20,0x01,0x80,0x21,0x14,0x84,0x66,0x79, 0x8a,0x1d,0x71,0xef,0xea,0x48,0xb9,0xca,0xef,0xba,0xcd,0x1d,0x7d,0x47,0x6e,0x98, 0xde,0xa2,0x59,0x4a,0xc0,0x6f,0xd8,0x5d,0x6b,0xca,0xa4,0xcd,0x81,0xf3,0x2d,0x1b }, new byte[64]{ 0x37,0x8e,0xe7,0x67,0xf1,0x16,0x31,0xba,0xd2,0x13,0x80,0xb0,0x04,0x49,0xb1,0x7a, 0xcd,0xa4,0x3c,0x32,0xbc,0xdf,0x1d,0x77,0xf8,0x20,0x12,0xd4,0x30,0x21,0x9f,0x9b, 0x5d,0x80,0xef,0x9d,0x18,0x91,0xcc,0x86,0xe7,0x1d,0xa4,0xaa,0x88,0xe1,0x28,0x52, 0xfa,0xf4,0x17,0xd5,0xd9,0xb2,0x1b,0x99,0x48,0xbc,0x92,0x4a,0xf1,0x1b,0xd7,0x20 } }; private byte[] iv =new byte[64]; private byte[] N =new byte[64]; private byte[] Sigma = new byte[64]; public int outLen = 0; public GOST(int outputLenght) { if (outputLenght == 512) { for (int i = 0; i < 64; i++) { N[i] = 0x00; Sigma[i] = 0x00; iv[i] = 0x00; } outLen = 512; } else if (outputLenght == 256) { for (int i = 0; i < 64; i++) { N[i] = 0x00; Sigma[i] = 0x00; iv[i] = 0x01; } outLen = 256; } } private byte[] AddModulo512(byte[] a, byte[] b) { byte[] temp = new byte[64]; int i = 0, t = 0; byte[] tempA = new byte[64]; byte[] tempB = new byte[64]; Array.Copy(a, 0, tempA, 64 - a.Length, a.Length); Array.Copy(b, 0, tempB, 64 - b.Length, b.Length); for (i = 63; i >= 0; i--) { t = tempA[i] + tempB[i] + (t >> 8); temp[i] = (byte)(t & 0xFF); } return temp; } private byte[] AddXor512(byte[] a, byte[] b) { byte[] c = new byte[64]; for (int i = 0; i < 64; i++) c[i] = (byte)(a[i] ^ b[i]); return c; } private byte[] S(byte[] state) { byte[] result = new byte[64]; for (int i = 0; i < 64; i++) result[i] = Sbox[state[i]]; return result; } private byte[] P(byte[] state) { byte[] result = new byte[64]; for (int i = 0; i < 64; i++) { result[i] = state[Tau[i]]; } return result; } private byte[] L(byte[] state) { byte[] result = new byte[64]; for (int i = 0; i < 8; i++) { ulong t = 0; byte[] tempArray = new byte[8]; Array.Copy(state, i * 8, tempArray, 0, 8); tempArray = tempArray.Reverse().ToArray(); BitArray tempBits1 = new BitArray(tempArray); bool[] tempBits=new bool[64]; tempBits1.CopyTo(tempBits, 0); tempBits=tempBits.Reverse().ToArray(); for (int j = 0; j < 64; j++) { if (tempBits[j] != false) t = t ^ A[j]; } byte[] ResPart = BitConverter.GetBytes(t).Reverse().ToArray(); Array.Copy(ResPart, 0, result, i * 8, 8); } return result; } private byte[] KeySchedule(byte[] K, int i) { K=AddXor512(K, C[i]); K = S(K); K = P(K); K = L(K); return K; } private byte[] E(byte[] K, byte[] m) { byte[] state = AddXor512(K, m); for (int i = 0; i < 12; i++) { state=S(state); state = P(state); state = L(state); K=KeySchedule(K, i); state = AddXor512(state, K); } return state; } private byte[] G_n(byte[] N, byte[] h, byte[] m) { byte[] K = AddXor512(h, N); K=S(K); K=P(K); K=L(K); byte[] t= E(K, m); t=AddXor512(t, h); byte[] newh = AddXor512(t, m); return newh; } public byte[] GetHash(byte[] message) { byte[] paddedMes=new byte[64]; int len = message.Length * 8; byte[] h = new byte[64]; Array.Copy(iv, h, 64); byte[] N_0 ={ 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; if (outLen == 512) { for (int i = 0; i < 64; i++) { N[i] = 0x00; Sigma[i] = 0x00; iv[i] = 0x00; } } else if (outLen == 256) { for (int i = 0; i < 64; i++) { N[i] = 0x00; Sigma[i] = 0x00; iv[i] = 0x01; } } byte[] N_512 = BitConverter.GetBytes(512); int inc = 0; while (len >= 512) { inc++; byte[] tempMes = new byte[64]; Array.Copy(message, message.Length - inc*64, tempMes, 0, 64); h=G_n(N, h, tempMes); N = AddModulo512(N, N_512.Reverse().ToArray()); Sigma=AddModulo512(Sigma, tempMes); len -= 512; } byte[] message1 = new byte[message.Length - inc * 64]; Array.Copy(message, 0, message1, 0, message.Length - inc * 64); if (message1.Length < 64) { for (int i = 0; i < (64 - message1.Length - 1); i++) { paddedMes[i] = 0; } paddedMes[64 - message1.Length - 1] = 0x01; Array.Copy(message1, 0, paddedMes, 64 - message1.Length, message1.Length); } h=G_n(N, h, paddedMes); byte[] MesLen = BitConverter.GetBytes(message1.Length * 8); N = AddModulo512(N, MesLen.Reverse().ToArray()); Sigma = AddModulo512(Sigma, paddedMes); h = G_n(N_0, h, N); h = G_n(N_0, h, Sigma); if (outLen == 512) return h; else { byte[] h256 = new byte[32]; Array.Copy(h, 0, h256, 0, 32); return h256; } } }

テストケース

データ配列のハッシュ関数を計算します。

0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,
0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,
0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,
0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30

これを行うには、次の手順を使用します。

 private void ComputeHash() { GOST G = new GOST(256); GOST G512 = new GOST(512); byte[] message={ 0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37, 0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31, 0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35, 0x34,0x33,0x32,0x31,0x30,0x39,0x38,0x37,0x36,0x35,0x34,0x33,0x32,0x31,0x30}; byte[] res = G.GetHash(message); byte[] res2 = G512.GetHash(message); string h256 = BitConverter.ToString(res); string h512 = BitConverter.ToString(res2); }

その結果、値を取得します。

h256 = 00-55-7B-E5-E5-84-FD-52-A4-49-B1-6B-02-51-D0-5D-27-F9-4A-B7-6C-BA-A6-DA- 89-0B-59-D8-EF-1E-15-9D

h512 = 48-6F-64-C1-91-78-79-41-7F-EF-08-2B-33-81-A4-E2-11-C3-24-F0-74-65-4C-38- 82-3A-7B-76-F8-30-AD-00-FA-1F-BA-E4-2B-12-85-C0-35-2F-22-75-24-BC-9A-B1-62- 54-28-8D-D6-86-3D-CC-D5-B9-F5-4A-1A-D0-54-1B

参照資料

ここから標準の完全な説明をダウンロードできます。
古い標準と新しい標準の比較。
C言語でのokazymyrovユーザーの実装（ここから入手可能）は、このアルゴリズムで大いに役立ちました。
アセンブラー、 Omegicusにより実装

ハッシュ関数Stribogまたは都市で新しい保安官

コンバージョン数

圧縮機能

ハッシュ関数の計算

テストケース

参照資料

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