摘录
SHA-256被广泛应用于安全哈希操作，如密码存储。本文探讨了在SHA-256的256位输出空间和尝试所有组合的计算难度下，暴力破解攻击是否可行。
介绍
SHA-256是一种产生256位哈希值的密码散列算法。它广泛用于密码散列和数字签名。暴力破解攻击涉及尝试所有可能的组合以破解密码和加密。但是SHA-256能被暴力破解吗？让我们深入了解一下。
理解SHA-256
SHA-256是由NSA于2001年设计并发布的。它产生一个固定长度的256位（32字节）哈希值。SHA-256的一些关键特性包括：
- 单向函数 - 不可能通过逆向散列过程来恢复原始输入。
- 输入的微小变化会导致完全不同的哈希 - 即使是输入的一个位的改变也会大大改变哈希值。
- 两个不同的输入产生相同哈希的可能性非常小 - 这被称为碰撞抵抗。
这些特性使得SHA-256非常安全，并且抵抗碰撞。它适用于密码散列和数字签名。
暴力破解攻击的过程
暴力破解攻击涉及系统地尝试每种可能的输入组合以破解密码和加密。步骤如下：
- 尝试每种可能的输入组合。
- 计算每个输入的哈希值。
- 将计算的哈希值与目标哈希值进行比较。
- 如果找到匹配，那么该输入就是密码/密钥。
随着密钥空间的增加，所需的计算能力和时间呈指数增长。对于256位密钥，使用当前技术尝试所有组合将需要数十亿年的时间。
使用暴力破解攻击破解SHA-256
SHA-256具有256位的哈希输出。这意味着有2^256或115 quattuorvigintillion个可能的哈希值。要使用暴力破解SHA-256，需要计算所有这些组合并将其与目标哈希进行比较。
尽管比特币网络每秒执行超过100 quintillion次SHA-256计算，但仍需要超过宇宙年龄的十亿倍才能暴力破解一个单独的SHA-256哈希。
很明显，使用当前技术来暴力破解SHA-256是不可行的。
暴力破解SHA-256的困难之处
有几个原因使得SHA-256极其抵抗暴力破解攻击：
巨大的密钥空间 - 由于存在2^256种可能性，SHA-256的密钥空间设计得非常庞大。这使得尝试所有组合几乎是不可能的。
快速发展的技术并没有多大帮助 - 计算能力在过去几十年里呈指数增长。但暴力破解算法的难度级别也在增加。即使使用量子计算，暴力破解SHA-256仍然是不可行的。
专用硬件无效 - 专为比特币挖矿而设计的硬件显示，专用设备只能在暴力破解能力方面提供适度增加。
总的来说，SHA-256的设计确保了即使在技术上有重大突破的情况下，暴力破解攻击也是徒劳无功的。
SHA-256破解的其他方法
虽然暴力破解是不可行的，但密码分析专家已经研究了SHA-256的其他类型攻击：
- 碰撞攻击 - 寻找两个具有相同哈希值的输入是最有希望的攻击方法，但在实践中仍然极其困难。
- 分析攻击 - 寻找算法中的数学弱点，以便能够更快地找到碰撞。目前尚未发现任何数学弱点。
但是这些攻击仍然是理论上的，且在当前的研究中高度不可能发生。暴力破解仍然是唯一直接可行的攻击方式，尽管在实践中并不可行。
结论
总之，SHA-256被设计为高度抵抗暴力破解攻击。其256位的输出空间确保了尝试所有组合在计算上是不可行的，现在和可预见的未来都是如此。虽然存在替代的密码分析攻击，但暴力破解仍然是唯一的直接攻击方式。鉴于其对抗暴力破解的强大能力，SHA-256为密码学和数字安全提供了高度可靠的敏感数据保护。
