摘要
探索 SHA3 的缺点，包括其有限的采用率，计算复杂性，易受长度扩展攻击的漏洞，有限的硬件支持，有限的研究和分析，缺乏历史记录等。
介绍
SHA3是由 NIST 于 2015 年发布的最新安全哈希算法标准。它是通过一个公开的竞争设计而成，旨在提供对老旧标准（如SHA1和SHA2）所面临的攻击具有强大的安全性。然而，尽管 SHA3 承诺了强大的安全性，但它确实存在一些显著的缺点。在本文中，我们将探讨 SHA3 哈希算法的一些主要缺陷和局限性。
了解任何密码原语的弱点对于做出关于其适用性和使用范围的明智决策是很重要的。这使得组织可以通过权衡其优点和缺点来客观评估 SHA3。
缺乏广泛采用
SHA3 的一个主要缺点是其相对较低的采用率，与 SHA2 等老旧且更成熟的算法相比。这部分是由于 SHA3 标准的新近性，这意味着与应用程序和软件库的集成仍在进行中。SHA3 与 SHA2 之间 Keccak 设计的根本差异也导致了采用滞后。
密码学社区内的慢速接受影响了健壮实现、优化软件库和兼容硬件的可用性，进一步阻碍了采用。
计算复杂性
SHA3 算法在其海绵构造和相关密码原语中使用了更复杂的计算，与 SHA2 相比，软件和硬件实现的性能相对较差。
在资源受限的环境（如物联网设备）中，SHA3 的计算开销可能会成为障碍，因此更适合使用较轻的算法，如 SHA2 或BLAKE2。
对长度扩展攻击的脆弱性
在 SHA3 构造中使用的哈希-然后-MAC 方法使其容易受到长度扩展攻击的影响。攻击者可以在有效消息后附加恶意数据，并生成一个看似有效的认证码，而不需要知道秘密密钥。这允许构造通过完整性检查的伪造消息。
由于使用了 HMAC 嵌套构造，SHA2 和 BLAKE2 不容易受到这些攻击的影响。
有限的硬件支持
由于 SHA3 是最近的标准，专用硬件实现仍在开发中。对于 SHA3 的FPGA和 ASIC 解决方案并不广泛可用，并且相对于 SHA2 算法的高度优化硬件而言，它们还相对不成熟。
有限的硬件支持限制了 SHA3 在专用系统和应用中的使用，这些系统和应用通常倾向于使用硬件加密加速器以提高性能。
有限的研究和分析
与旧的和广泛部署的算法（如 SHA2、AES 等）相比，SHA3 算法尚未经过同样严格的密码分析。虽然目前尚未发现理论上的漏洞，但研究人员的相对有限的审查可能存在未被发现的弱点的可能性。
需要经过更广泛的同行评审和分析，以确立 SHA3 在经典攻击和量子攻击下的安全性保证。
缺乏历史记录
SHA2 在广泛部署的实际应用中已经经过 15 年的抵御攻击的验证。相比之下，SHA3 缺乏这种广泛的历史记录，这使得我们对其在面对新的和不断发展的攻击向量时的长期安全性缺乏高度的信心。
新算法的长期有效性只能在经过长时间的对抗性审查和持续的攻击下得到确认。
结论
SHA3 代表了密码哈希安全性的一个新时代。然而，采用的惯性、性能开销、长度扩展缺陷、不成熟的实现和有限的分析代表了一些当前的缺点。随着进一步成熟，这些缺点可能会在未来得到缓解。
未来，SHA3 可能在高度安全中心的应用中占据一个特定领域的角色，而不是完全取代旧的标准。组织必须根据其特定需求评估权衡，以确定适当的安全哈希算法。
