疑似コード

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擬似コード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/02/25 05:10 UTC 版)

擬似コード （ぎじコード、英: pseudocode）とは、アルゴリズムなどを、架空の非常に高水準なプログラミング言語（擬似言語）で記述したものである。Pascal、Fortran、C言語などの既存のプログラミング言語の構文と、自然言語に近い表現を組み合わせて記述することが多い。

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疑似コード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/29 03:46 UTC 版)

「SHA-1」の記事における「疑似コード」の解説

SHA-1の疑似コードは以下の通りである。 Note 1: All variables are unsigned 32 bits and wrap modulo 232 when calculating, except ml the message length which is 64 bits, and hh the message digest which is 160 bits.Note 2: All constants in this pseudo code are in big endian. Within each word, the most significant byte is stored in the leftmost byte positionInitialize variables:h0 = 0x67452301h1 = 0xEFCDAB89h2 = 0x98BADCFEh3 = 0x10325476h4 = 0xC3D2E1F0ml = message length in bits (always a multiple of the number of bits in a character).Pre-processing:append the bit '1' to the message i.e. by adding 0x80 if characters are 8 bits.append 0 ≤ k < 512 bits '0', so that the resulting message length (in bits) is congruent to 448 (mod 512)append ml, as a 64-bit big-endian integer. So now the message length is a multiple of 512 bits.Process the message in successive 512-bit chunks:break message into 512-bit chunksfor each chunk break chunk into sixteen 32-bit big-endian words w[i], 0 ≤ i ≤ 15 Extend the sixteen 32-bit words into eighty 32-bit words: for i from 16 to 79 w[i] = (w[i-3] xor w[i-8] xor w[i-14] xor w[i-16]) leftrotate 1 Initialize hash value for this chunk: a = h0 b = h1 c = h2 d = h3 e = h4 Main loop: for i from 0 to 79 if 0 ≤ i ≤ 19 then f = (b and c) or ((not b) and d) k = 0x5A827999 else if 20 ≤ i ≤ 39 f = b xor c xor d k = 0x6ED9EBA1 else if 40 ≤ i ≤ 59 f = (b and c) or (b and d) or (c and d) k = 0x8F1BBCDC else if 60 ≤ i ≤ 79 f = b xor c xor d k = 0xCA62C1D6 temp = (a leftrotate 5) + f + e + k + w[i] e = d d = c c = b leftrotate 30 b = a a = temp Add this chunk's hash to result so far: h0 = h0 + a h1 = h1 + b h2 = h2 + c h3 = h3 + d h4 = h4 + eProduce the final hash value (big-endian) as a 160 bit number:hh = (h0 leftshift 128) or (h1 leftshift 96) or (h2 leftshift 64) or (h3 leftshift 32) or h4 hh はメッセージダイジェストであり、十六進法 (base 16) あるいはBase64エンコードで表現される。 定数は "nothing up my sleeve number" として選択される。4つのラウンド定数 k はそれぞれ 2、3、5、10の平方根の 230 倍の値である。状態値のうち h0 から h3 まではMD5と同じであり、h4 は類似したものである。 FIPS PUB 180-1によるものの代わりに、下記の式をメインループでの f の計算に用いることができる。 (0 ≤ i ≤ 19): f = d xor (b and (c xor d)) (alternative 1)(0 ≤ i ≤ 19): f = (b and c) xor ((not b) and d) (alternative 2)(0 ≤ i ≤ 19): f = (b and c) + ((not b) and d) (alternative 3)(0 ≤ i ≤ 19): f = vec_sel(d, c, b) (alternative 4) (40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) or (d and (b or c)) (alternative 1)(40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) or (d and (b xor c)) (alternative 2)(40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) + (d and (b xor c)) (alternative 3)(40 ≤ i ≤ 59): f = (b and c) xor (b and d) xor (c and d) (alternative 4) Max Locktyukhin は、32-79ラウンドにおける w[i] = (w[i-3] xor w[i-8] xor w[i-14] xor w[i-16]) leftrotate 1 を w[i] = (w[i-6] xor w[i-16] xor w[i-28] xor w[i-32]) leftrotate 2 で置換することが可能であることを示した。

疑似コード

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/14 07:21 UTC 版)

「SHA-2」の記事における「疑似コード」の解説

SHA-256アルゴリズムの疑似コードは以下の通りである。 Note 1: All variables are 32 bit unsigned integers and addition is calculated modulo 232Note 2: For each round, there is one round constant k[i] and one entry in the message schedule array w[i], 0 ≤ i ≤ 63Note 3: The compression function uses 8 working variables, a through hNote 4: Big-endian convention is used when expressing the constants in this pseudocode, and when parsing message block data from bytes to words, for example, the first word of the input message "abc" after padding is 0x61626380Initialize hash values:(first 32 bits of the fractional parts of the square roots of the first 8 primes 2..19):h0 := 0x6a09e667h1 := 0xbb67ae85h2 := 0x3c6ef372h3 := 0xa54ff53ah4 := 0x510e527fh5 := 0x9b05688ch6 := 0x1f83d9abh7 := 0x5be0cd19Initialize array of round constants:(first 32 bits of the fractional parts of the cube roots of the first 64 primes 2..311):k[0..63] := 0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5, 0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174, 0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da, 0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967, 0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85, 0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070, 0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3, 0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2Pre-processing:append the bit '1' to the messageappend k bits '0', where k is the minimum number >= 0 such that the resulting message length (modulo 512 in bits) is 448.append length of message (without the '1' bit or padding), in bits, as 64-bit big-endian integer (this will make the entire post-processed length a multiple of 512 bits)Process the message in successive 512-bit chunks:break message into 512-bit chunksfor each chunk create a 64-entry message schedule array w[0..63] of 32-bit words (The initial values in w[0..63] don't matter, so many implementations zero them here) copy chunk into first 16 words w[0..15] of the message schedule array Extend the first 16 words into the remaining 48 words w[16..63] of the message schedule array: for i from 16 to 63 s0 := (w[i-15] rightrotate 7) xor (w[i-15] rightrotate 18) xor (w[i-15] rightshift 3) s1 := (w[i-2] rightrotate 17) xor (w[i-2] rightrotate 19) xor (w[i-2] rightshift 10) w[i] := w[i-16] + s0 + w[i-7] + s1 Initialize working variables to current hash value: a := h0 b := h1 c := h2 d := h3 e := h4 f := h5 g := h6 h := h7 Compression function main loop: for i from 0 to 63 S1 := (e rightrotate 6) xor (e rightrotate 11) xor (e rightrotate 25) ch := (e and f) xor ((not e) and g) temp1 := h + S1 + ch + k[i] + w[i] S0 := (a rightrotate 2) xor (a rightrotate 13) xor (a rightrotate 22) maj := (a and b) xor (a and c) xor (b and c) temp2 := S0 + maj h := g g := f f := e e := d + temp1 d := c c := b b := a a := temp1 + temp2 Add the compressed chunk to the current hash value: h0 := h0 + a h1 := h1 + b h2 := h2 + c h3 := h3 + d h4 := h4 + e h5 := h5 + f h6 := h6 + g h7 := h7 + hProduce the final hash value (big-endian):digest := hash := h0 append h1 append h2 append h3 append h4 append h5 append h6 append h7 ch および maj の計算は、SHA-1と同様の手法により最適化できる。 SHA-224は本質的にSHA-256と同じであるが、以下の点が異なる。 初期値 h0 から h7 が異なる h7 を除去することで出力が得られる SHA-224 initial hash values (in big endian):(The second 32 bits of the fractional parts of the square roots of the 9th through 16th primes 23..53)h[0..7] := 0xc1059ed8, 0x367cd507, 0x3070dd17, 0xf70e5939, 0xffc00b31, 0x68581511, 0x64f98fa7, 0xbefa4fa4 SHA-512の構造は本質的にSHA-256と同じであるが、以下の点が異なる。 メッセージが512ビットごとではなく1024ビットごとのチャンクに分けられる 初期値とラウンド定数が64ビットに拡張されている ラウンド数が64から80に変更されている メッセージ配列wは64個の32ビットワードではなく、80個の64ビットワードを持つ メッセージ配列wを拡張するためのループは16～63ではなく16～79 ラウンド定数が最初の80個の素数 2..409 に基づいている 演算に用いられるワード長が64ビットである 末尾に追加されるメッセージ長が128ビットのビッグエンディアンである シフトとローテートの数が異なる SHA-512 initial hash values (in big-endian):h[0..7] := 0x6a09e667f3bcc908, 0xbb67ae8584caa73b, 0x3c6ef372fe94f82b, 0xa54ff53a5f1d36f1, 0x510e527fade682d1, 0x9b05688c2b3e6c1f, 0x1f83d9abfb41bd6b, 0x5be0cd19137e2179SHA-512 round constants:k[0..79] := [ 0x428a2f98d728ae22, 0x7137449123ef65cd, 0xb5c0fbcfec4d3b2f, 0xe9b5dba58189dbbc, 0x3956c25bf348b538, 0x59f111f1b605d019, 0x923f82a4af194f9b, 0xab1c5ed5da6d8118, 0xd807aa98a3030242, 0x12835b0145706fbe, 0x243185be4ee4b28c, 0x550c7dc3d5ffb4e2, 0x72be5d74f27b896f, 0x80deb1fe3b1696b1, 0x9bdc06a725c71235, 0xc19bf174cf692694, 0xe49b69c19ef14ad2, 0xefbe4786384f25e3, 0x0fc19dc68b8cd5b5, 0x240ca1cc77ac9c65, 0x2de92c6f592b0275, 0x4a7484aa6ea6e483, 0x5cb0a9dcbd41fbd4, 0x76f988da831153b5, 0x983e5152ee66dfab, 0xa831c66d2db43210, 0xb00327c898fb213f, 0xbf597fc7beef0ee4, 0xc6e00bf33da88fc2, 0xd5a79147930aa725, 0x06ca6351e003826f, 0x142929670a0e6e70, 0x27b70a8546d22ffc, 0x2e1b21385c26c926, 0x4d2c6dfc5ac42aed, 0x53380d139d95b3df, 0x650a73548baf63de, 0x766a0abb3c77b2a8, 0x81c2c92e47edaee6, 0x92722c851482353b, 0xa2bfe8a14cf10364, 0xa81a664bbc423001, 0xc24b8b70d0f89791, 0xc76c51a30654be30, 0xd192e819d6ef5218, 0xd69906245565a910, 0xf40e35855771202a, 0x106aa07032bbd1b8, 0x19a4c116b8d2d0c8, 0x1e376c085141ab53, 0x2748774cdf8eeb99, 0x34b0bcb5e19b48a8, 0x391c0cb3c5c95a63, 0x4ed8aa4ae3418acb, 0x5b9cca4f7763e373, 0x682e6ff3d6b2b8a3, 0x748f82ee5defb2fc, 0x78a5636f43172f60, 0x84c87814a1f0ab72, 0x8cc702081a6439ec, 0x90befffa23631e28, 0xa4506cebde82bde9, 0xbef9a3f7b2c67915, 0xc67178f2e372532b, 0xca273eceea26619c, 0xd186b8c721c0c207, 0xeada7dd6cde0eb1e, 0xf57d4f7fee6ed178, 0x06f067aa72176fba, 0x0a637dc5a2c898a6, 0x113f9804bef90dae, 0x1b710b35131c471b, 0x28db77f523047d84, 0x32caab7b40c72493, 0x3c9ebe0a15c9bebc, 0x431d67c49c100d4c, 0x4cc5d4becb3e42b6, 0x597f299cfc657e2a, 0x5fcb6fab3ad6faec, 0x6c44198c4a475817]SHA-512 Sum & Sigma:S0 := (a rightrotate 28) xor (a rightrotate 34) xor (a rightrotate 39)S1 := (e rightrotate 14) xor (e rightrotate 18) xor (e rightrotate 41)s0 := (w[i-15] rightrotate 1) xor (w[i-15] rightrotate 8) xor (w[i-15] rightshift 7)s1 := (w[i-2] rightrotate 19) xor (w[i-2] rightrotate 61) xor (w[i-2] rightshift 6) SHA-384は本質的にSHA-512と同じであるが、以下の点が異なる。 初期値 h0 から h7 が異なる h6 および h7 を除去することで出力が得られる SHA-384 initial hash values (in big-endian):h[0..7] := 0xcbbb9d5dc1059ed8, 0x629a292a367cd507, 0x9159015a3070dd17, 0x152fecd8f70e5939, 0x67332667ffc00b31, 0x8eb44a8768581511, 0xdb0c2e0d64f98fa7, 0x47b5481dbefa4fa4 SHA-512/tは本質的にSHA-512と同じであるが、以下の点が異なる。 初期値 h0 から h7 は SHA-512/t IV generation function によって与えられる h0 から h7 の t ビット目までで切り詰めることで出力が得られる t が384となることは認められていない（SHA-384を使うべきである） t が224および256であるものが認定されている