sha-1算法介紹
    安全散列算法sha(secure hash algorithm，sha)是美國國家標準和技術局發布的國家標準fips pub 180-1，一般稱為sha-1。其對長度不超過264二進制位的消息產生160位的消息摘要輸出，步驟如下。
 

    首先填充消息使其長度恰好為一個比512的倍數僅小64位的數。填充方法是附一個1在消息后面，后接所要求的多個0，然后在其后附上64位的消息長度(填充前)，使消息長度恰好是512位的整數倍。
    5個32位變量，用十六進制表示初始化。然后開始算法的主循環，一次處理512位消息，循環次數是消息中512位分組的數目。
    先把這五個變量復制到另外的變量中，a到a，b到b，c到c，d到d，e到e。
    主循環有4輪，每輪20次操作，每次操作對a、b、c、d、e中的3個進行一次非線性運算，后進行移位和加運算，運算的過程見圖1。a、b、c、d和e分別加上a、b、c、d和e，然后用下一數據分組繼續運行算法。最后的輸出由a、b、c、d和e級聯而成。

sha-1算法的fpga實現
    實現sha-1算法時，用軟件先對消息進行預處理，使消息長度恰好是512位的整數倍，再以fpga實現對消息摘要計算的加速。
    fpga的編程一般用verilog hdl或者vhdl進行，本設計采用了vhdl語言對sha-1算法進行描述。sha-1算法fpga加速器實現分為兩大部分，分別是80個32位臨時值wt(w0至w79)的生成，以及對32位臨時值wt循環處理生成160位的消息摘要。圖2為將子分組mj(0≤j≤15)變成80個32位wt(kt至w79)的電路框圖，在設計時，用512位寄存器和2個多路選擇器生成臨時值wt(0≤t≤79)。

    圖3中160位輸入數據緩沖器用來放置初始數據(5個32位變量a、b、c、d和e)，而f1234代表sha-1算法中的4組非線性函數ft(x,y,z)，根據需要用多路選擇器mux-1選擇其中一個(ft(x,y,z)=(x∧y)∨((x)∧z)，對于t=0至19；ft(x,y,z)=x臲臵，對于t=20至39；ft(x,y,z)=(x∧y)∨(x∧z)∨(y∧z)，對于t=40至59；ft(x,y,z)=x臲臵，對于t=60至79)，4個常數為kt存在rom中(即組件)，32