算法特点

• 抗碰撞性： SipHash 提供了良好的抗碰撞性，即难以找到两个不同的输入，使它们的散列值相同。

• 抗预测性： 由于其密码学强度，SipHash 的输出对于攻击者来说是不可预测的，这使得它对哈希泛滥攻击特别有效。

• 高效性： SipHash 在大多数平台上都能实现高效的计算，特别是对于小型输入数据。

算法描述

算法流程

1. 初始化： 使用 64 位密钥初始化四个 64 位内部状态变量。

2. 消息预处理： 消息被分成 64 位的块（最后一个块可能需要填充），每个块都参与到后续的处理中。

3. 压缩： 对每个消息块进行多轮（通常是两轮）压缩。每轮包括加法、位移和异或操作。

4. 最终处理： 对最后的状态进行多轮（通常是四轮）处理，以消除某些类型攻击的可能性。

5. 生成散列值： 从最终的状态中提取 64 位或 128 位的散列值。

应用场景

• 哈希表： 在哈希表中使用 SipHash 可以防止恶意构造的输入导致的性能退化，这对于网络服务尤其重要，因为它们可能面临外部输入。

• 网络协议： 用于防止由预测哈希值导致的协议层攻击。

• 其他散列场景： 在需要快速且安全的散列函数的场景中。

优点和局限性

• 安全性： 相对于传统的非密码学哈希函数（如 MurmurHash 或 CityHash），SipHash 提供更好的抗碰撞性和预测性。

• 性能： 对于小输入，SipHash 的性能与其他非密码学哈希函数相近。

• 速度： 对于大型数据，SipHash 可能不如某些专门为大数据量优化的哈希函数快。

• 复杂性： 相比一些简单的散列算法，SipHash 更复杂，需要密钥管理。