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　　哈希 又称作 “散列”，它接收任何一组任意长度的输入信息，通过 哈希 算法变换成固定长度的数据指纹，该指纹就是 哈希值。总体而言，哈希 可理解为一种消息摘要。

　　在 PHP 中有这个函数 hash()，可以计算字符串的哈希值，出于好奇我 Google 了一下哈希计算的具体步骤，并使用 PHP 编写了一套计算 sha-256 哈希值的代码。当然除了 sha-256 以外还有一些别的哈希算法，只是目前 sha-256 用的多一些。下面是目前 美国国家标准与技术研究院 发布哈希算法：

　　本文内容较多，主要分为下面这几个部分，读者阅读时可以先跳过 准备二：助手方法 直接进入 步骤 部分，在阅读 步骤 部分需要用到指定方法时再回过头来查阅 准备二：助手方法 中的函数。

　　我们创建一个类 Algorithm 来存放我们计算哈希所需要用到的方法和属性。这个类中只有一个 public 的方法 sha256()，此方法传入一个字符串参数，输出此字符串的 sha-256 哈希值。要完成我们的哈希计算，总共需要经过七个步骤，我们先把这七个步骤的调用写到 sha256() 的函数体中。

　　除了 sha256() 这个函数外， 我们要需要几个成员属性来保存计算过程中产生的数据。

　　$originLen 属性用于记录字符串被转化为二进制之后的原始长度，这个长度值后续会追加到数据中去。

　　H 哈希计所需的常量，hash-256 的 8 个哈希常量是质数 2、3、5、7、11、13、17、19 各自平方根取二进制小数部分前 32 位所得。

　　对于上面这几个常量，感兴趣的同学也可以自己计算得到，我这里只提供一个简单的计算示例，以质数 2 为例，我们先通过计算器得到它的平方根：1.7 然后只取小数部分：0.7，接着将这个十进制的小数转为二进制，转为流程如下：

　　上面计算得到的小数部分二进制，取前 32 位：01101010 00001001 11100110 01100111，转为十六进制表示：0x6a09e667，其他几个质数的计算也是类似。当然由于是常量，值是固定不变的，所以我们只要知道其计算原理即可。

　　和上面的平方根常量类似，hash-256 的另外 64 个常量是质数 2、3、5、、311 各自立方根取二进制小数部分前 32 位。

　　你可以直接跳过此部分内容，从下面的 步骤一 开始着手去计算哈希值，当需要使用到某一个助手函数的时候再来这里查找即可。

　　在计算哈希的过程中，我们是把二进制数据存储到数组中的，数组中的每一个元素对应了二进制的一个比特位，所以如果要对这些二进制数组进行 与 非 异或 相加 等操作，我们就需要实现自己的操作函数。

　　打印二进制数组，用于调试用途，每 8 位会补一个空格，每 32 位补两个空格，每 64 位换一行，每 512 位空一行，让打印的数据更容易查看。

　　首先我们把 hello world 拆成一个个的字符，每个字符都有对应一个 ASCII 码值，这些 ASCII 码值都是 0-256 的整数。使用 PHP 的 ord() 函数可以把这些字符转为整数，再将这些整数转为对应的二进制并存储到属性 $bits 中。并将此时 $bits 的长度值保存到 $originLen 属性里。

　　在二进制数组的末尾添加 0 以使得整个二进制数组的个数刚好是 512 的倍数。需要注意的是，二进制数组的最末尾要预留 64 位用于存放原始二进制的长度。也就是一开始将字符串转换成二进制时的长度，我们在 步骤一 中将这个长度值保存到了 $originLen 属性里。

　　把之前记录的原始数据长度 $originLen 转换为 64 位的二进制追加到 $bits 末尾。

　　经过 步骤四 之后，$bits 二进制数组的个数已经是 512 的倍数，现在以每 512 位分为一个区块，然后在每个区块末尾填充 0，让每个区块的大小变成 2048 位。每个区块的 2048 位数据以 32 位作为一行，那么就有 64 行。由于 hello world 数据比较短，我们就只有一个区块。

　　上一步中我们给每一个区块末尾添加了很多 0，在这一步中，通过一些位操作将这些数据进一步调整。按 32 位为一行，我们需要修改新增加的 16-63 行的数据。修改的逻辑如下：

　　新建变量 $a、$b、$c、$d、$e、$f、$g、$h 值依次分别等于哈希常量 H[0-7]，接着循环每一个区块的每一行，通过 与 非 异或 等操作将信息压缩到 $a、$b、$c、$d、$e、$f、$g、$h 中，最后将 $a、$b、$c、$d、$e、$f、$g、$h 的值与原始常量 H[0-7] 相加，拼接相加后的二进制结果 h0~h7 并转化为十六进制字符串得到最终的哈希值。

　　至此整个哈希 sha-256 计算流程就完成了， 计算得到的哈希值也与 PHP 自带的 hash() 函数计算结果一致。

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