导读
SHA-1算法是第一代“安全散列算法”的缩写，其本质就是一个Hash算法。SHA系列标准主要用于数字签名，生成消息摘要，曾被认为是MD5算法的后继者。如今SHA家族已经出现了5个算法。Redis使用的是SHA-1，它能将一个最大2^64比特的消息，转换成一串160位的消息摘要，并能保证任何两组不同的消息产生的消息摘要是不同的。虽然SHA1于早年间也传出了破解之道，但作为SHA家族的第一代算法，对我们仍然很具有学习价值和指导意义。
Redis的sha1.c文件实现了这一算法，但该文件源码实际上是出自Valgrind项目的/tests/sha1_test.c文件（可以看出开源的强大之处：取之于民，用之于民）。它包含四个函数：
SHA1Init
SHA1Update
SHA1Transform
SHA1Final
SHA1算法流程概述
sha-1算法大致分为5步： 附加填充位附加长度 初始化散列缓冲区 计算信息摘要 输出/返回
附加填充位、长度
理论基础
给消息
附加填充位使其模512与448同余（M%512 == 448）。即使满足了条件也要填充512位（比特）。填充过程是这样的：先补一位1，后面一律补0，直至满足条件。因此至少填充1位，最多填充512位。 因为我们存储的时候是以字节为单位存储的，所以我们的消息的长度（单位：位）一定是8的倍数。而我们填充的时候也一定是8位，8位的来填充。也即不可能只填充一个二进制位，至少是8个二进制位（一个字节）。因此最少填充1个字节，最多填充64个字节（64*8=512）。 在附加填充位完成之后，还要
附加长度，即附加64位数据来存储原始消息的长度。因为在附加填充位完成之后，消息长度（单位：位）是512与448同余，而此时再附加64位之后，消息长度就变成了512的整数倍。 最后我们开始计算消息摘要的时候，就是每512位为一组开始计算的。
SHA_CTX结构
SHA_CTX 结构在头文件sha1.h中定义：
typedef struct {
u_int32_t state[5];
u_int32_t count[2];
unsigned char buffer[64];
} SHA1_CTX; 它有三个成员，其含义如下：
| 成员 |
类型 |
说明 |
| buffer |
unsigned char[64] |
512(64×8)比特（位）的消息块（由原始消息经处理得出） |
| state |
u_int32_t[5] |
160(5×32)比特的消息摘要（即SHA-1算法要得出的） |
| count |
u_int32_t[2] |
储存消息的长度（单位：比特） |
SHA1Final
SHA1Final()是整个算法的入口与出口。该函数通过调用该文件内其他函数完成了SHA-1算法的整个流程。它的声明如下：
void SHA1Final(unsigned char digest[20], SHA1_CTX* context);
首先声明了三个变量：
unsigned i;
unsigned char finalcount[8];
unsigned char c; 后面是个条件测试宏，因为是 #if 0，所以我们只关注它 #else 的部分：
for (i = 0; i < 8; i++) {
finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
>> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255); /* Endian independent */
} 首先我们注意到了有一句注释 Endian independent，直译是端独立，即该语句的结果与机器是大端还是小端无关。相信很多人在了解了大小端以后，在这里都会陷入迷惘。相反如果你不了解大小端的话，这条语句理解起来反而轻松。我们需要理解的是比如：unsigned int a = 0x12345678; unsigned int b = (a>>24)&255。无论机器是大端还是小端，b的值都是0x12（0x00000012）。大小端对于移位操作的结果并无影响，a>>24 的语义一定是a 除以 2的24次方。 finalcount是char数组，context->count是整型数组。这段语句的意思就是将整型数据分拆成单个字节存储。finalcount
存储的结果可以理解为是一个大端序的的超大整型。举例比如：context->count[0]存储的是0x11223344，context->count[1]存储的是0x55667788。那么最后finalcount[0]~finalcount[7]存储的依次是：0x88、0x77、0x66、0x55、0x44、0x33、0x22、0x11
c = 0200;
SHA1Update(context, &c, 1); c的二进制表示为10 000 000。因为前面我讲解了，填充的时候是以字节为单位的，最少1个字节，最多64个字节。并且第一位要填充1，后面都填充0。所以拿到一个消息我们首先要给他填充一个字节的10 000 000.
SHA1Update() 函数就是完成的数据填充（附加）操作，该函数具体细节容后再禀。这里我们先关注整体结构。
while ((context->count[0] & 504) != 448) {
c = 0000;
SHA1Update(context, &c, 1);
} 这段代码很容易看出它的功能就是：循环测试数据模512是否与448同余。不满足条件就填充全一个字节0。细心的你也许会发现这里的条件是不是写错了：
while ((context->count[0] & 504) != 448)
//你觉得应该是
while ((context->count[0] & 511) != 448)
理论上来说，你的想法确实不错。不过源码也没问题，我们可以用bc来看一下这两个数的二进制表达：
111111000 //504
111111111 //511
可以看出它们的不同之处就是最后三位。504后三位全0,511后三位全1。context->count中存储的是消息的长度，它的单位是：位。前面我们提到了我们的数据是以字节来存储的，所以context->count[ ]中的数据肯定是8个倍数，所以后三位肯定是000。所以不管是000&000，还是000&111其结果都是0。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
虽然 &504和 &511在这里效果相同，但是&504可读性很差。而之所以会出现可读性这么差的代码，我的猜想是效率。下面是我的猜想，未验证。假设一个数A，当A和000...（全0）进行&操作的时候的时候，其结果必然是0（编译器可能直接判断为0，而不去理会A的值）。而当A和111...（全为1）的数进行&操作的时候，其结果是A的值，所以要进行一下copy，将A返回；又或者编译器是逐位判断的，所以A每一位和1进行&的时候，编译器都要去查看一下A对应位上的值，而与0进行&的时候，则直接设置结果为0.当然了，这只是我的猜想，正确与否请各位指正。 ----------------