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当我使用 JavaMessageDigest计算BigInteger. 看起来有时哈希值有 256 位，但有时它只有 255 位。这是我用来测试 BigInteger 散列的代码：

@Test
public void testSHA256LengthConsistent() {
    MessageDigest sha256 = null;
    try {
        sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        Assert.fail("NoSuchAlgorithmException. Can't construct the MessageDigest.");
    }
    BigInteger[] tests = {new BigInteger("15902493"), new BigInteger("5189087324092341824"), new BigInteger("7153293421609183203421127438153268")};
    for(BigInteger testNum : tests) {
        byte[] hash = sha256.digest(testNum.toByteArray());
        Assert.assertEquals(32, hash.length); //256 bits is 32 bytes
        BigInteger hashedInt = new BigInteger(1, hash);
        Assert.assertEquals(256, hashedInt.bitLength());
    }
}

（是的，我使用的是 JUnit 4）。此测试在第三个测试编号上失败，其中第二个断言失败并显示“预期为 256，但为 255”。

我将 BigIntegers 与字节数组转换的方式有问题吗？我可以为 Java 的 MessageDigest 找到的所有示例都使用它来散列字符串，而不是 BigInteger，所以我不知道是否有“标准”方式将 BigInteger 与 MessageDigest 一起使用。或者，这是 Java 处理 SHA-256 方式中的错误或边缘情况，并且 7153293421609183203421127438153268 （我随机生成的一个数字）会导致哈希中的一个错误？

顺便说一句，我已经尝试将哈希转换为负 BigInteger（使用new BigInteger(-1, hash)）以查看符号位是否有问题，但我得到了完全相同的结果。

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前导零被忽略

byte[] bytes = {0x0, 0x1};
System.out.println(new BigInteger(1, bytes).bitLength());

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不是您预期的 16 岁。

我应该阅读 Javadoc，因为它在BigInteger.bitLength()中声明

此 BigInteger 的最小二进制补码表示中的位数，不包括符号位。

于 2012-10-16T22:12:15.953 回答
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如果您要运行足够数量的随机测试，您会看到大约一半的结果是 256 位长，四分之一是 255 位长，八分之一是 254 位长等等。原因是每个位的哈希实际上是随机的，因此高位（或者，准确地说，您关心的任何其他特定位）有 50% 的概率为 1，50% 的概率为 0，25% 的概率为两个高阶位（或您要查看的任何其他两个特定位）是 00（或您要测试的任何其他值）等等。

 public static void main(final String[] args) throws Exception {
    final Random random = new Random();
    final int[] bits = new int[257];
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        final MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
        final BigInteger testNum = new BigInteger(100, random);
        final byte[] hash = sha256.digest(testNum.toByteArray());
        final BigInteger hashedInt = new BigInteger(1, hash);
        bits[hashedInt.bitLength()]++;
    }

    for (int i = 0; i < bits.length; i++) {
        if (bits[i] > 0) {
            System.out.println(i + " / " + bits[i]);
        }
    }        
}

制作：

位：244 计数：2 0.02% 位：245 计数：3 0.03% 位：246 计数：4 0.04% 位：247 计数：7 0.07% 位：248 计数：20 0.2% 位：249 计数：33 0.33% 位： 250 计数：70 0.7% 位数：251 计数：168 1.68% 位数：252 计数：296 2.96% 位数：253 计数：657 6.57% 位数：254 计数：1238 12.38% 位数：255 计数：2510 25.1% 位数：256 位数: 4992 49.92%

于 2017-09-22T20:58:09.173 回答