用canoe的capl语言实现sha256算法，要求包含init update finish三个过程，输入输出都是byte类型的数组

以下是使用CANoe的CAPL语言实现SHA - 256算法的代码，包含`init`、`update`和`finish`三个过程，输入输出都是`byte`类型的数组： ```capl // 定义SHA - 256常量 const dword K[64] = { 0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5, 0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174, 0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da, 0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967, 0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85, 0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070, 0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3, 0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2 }; // SHA - 256上下文结构体 struct SHA256Context { dword state[8]; dword bitcount[2]; byte buffer[64]; }; // 初始化SHA - 256上下文 void SHA256_Init(struct SHA256Context *context) { context->state[0] = 0x6a09e667; context->state[1] = 0xbb67ae85; context->state[2] = 0x3c6ef372; context->state[3] = 0xa54ff53a; context->state[4] = 0x510e527f; context->state[5] = 0x9b05688c; context->state[6] = 0x1f83d9ab; context->state[7] = 0x5be0cd19; context->bitcount[0] = 0; context->bitcount[1] = 0; } // 右旋转操作 dword ROTR(dword x, byte n) { return (x >> n) | (x << (32 - n)); } // 右移位操作 dword SHR(dword x, byte n) { return x >> n; } // Sigma0函数 dword Sigma0(dword x) { return ROTR(x, 7) ^ ROTR(x, 18) ^ SHR(x, 3); } // Sigma1函数 dword Sigma1(dword x) { return ROTR(x, 17) ^ ROTR(x, 19) ^ SHR(x, 10); } // sigma0函数 dword sigma0(dword x) { return ROTR(x, 2) ^ ROTR(x, 13) ^ ROTR(x, 22); } // sigma1函数 dword sigma1(dword x) { return ROTR(x, 6) ^ ROTR(x, 11) ^ ROTR(x, 25); } // 压缩函数 void SHA256_Compress(struct SHA256Context *context, byte block[64]) { dword w[64]; dword a, b, c, d, e, f, g, h; dword T1, T2; int i; // 初始化消息调度表 for (i = 0; i < 16; i++) { w[i] = (block[i * 4] << 24) | (block[i * 4 + 1] << 16) | (block[i * 4 + 2] << 8) | block[i * 4 + 3]; } for (i = 16; i < 64; i++) { w[i] = Sigma1(w[i - 2]) + w[i - 7] + Sigma0(w[i - 15]) + w[i - 16]; } // 初始化工作变量 a = context->state[0]; b = context->state[1]; c = context->state[2]; d = context->state[3]; e = context->state[4]; f = context->state[5]; g = context->state[6]; h = context->state[7]; // 进行64轮压缩 for (i = 0; i < 64; i++) { T1 = h + sigma1(e) + ((e & f) ^ (~e & g)) + K[i] + w[i]; T2 = sigma0(a) + ((a & b) ^ (a & c) ^ (b & c)); h = g; g = f; f = e; e = d + T1; d = c; c = b; b = a; a = T1 + T2; } // 更新上下文状态 context->state[0] += a; context->state[1] += b; context->state[2] += c; context->state[3] += d; context->state[4] += e; context->state[5] += f; context->state[6] += g; context->state[7] += h; } // 更新SHA - 256上下文 void SHA256_Update(struct SHA256Context *context, byte *data, dword len) { dword i, index, partLen; // 计算当前缓冲区的索引 index = (context->bitcount[0] >> 3) & 0x3F; // 更新位计数 context->bitcount[0] += len << 3; if (context->bitcount[0] < (len << 3)) { context->bitcount[1]++; } context->bitcount[1] += len >> 29; partLen = 64 - index; // 如果有足够的空间将数据放入缓冲区 if (len >= partLen) { // 填充缓冲区 memcpy(context->buffer + index, data, partLen); SHA256_Compress(context, context->buffer); // 处理剩余的数据块 for (i = partLen; i + 63 < len; i += 64) { SHA256_Compress(context, data + i); } // 保存剩余的数据到缓冲区 index = 0; } else { i = 0; } // 复制剩余的数据到缓冲区 memcpy(context->buffer + index, data + i, len - i); } // 完成SHA - 256计算 void SHA256_Finish(struct SHA256Context *context, byte digest[32]) { byte padding[64] = {0x80}; dword index, padLen; // 计算缓冲区的索引 index = (context->bitcount[0] >> 3) & 0x3F; padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index); // 填充数据 SHA256_Update(context, padding, padLen); // 附加原始消息的长度 context->bitcount[0] = 0; context->bitcount[1] = 0; SHA256_Update(context, (byte *)&context->bitcount, 8); // 将最终状态复制到中 for (int i = 0; i < 8; i++) { digest[i * 4] = context->state[i] >> 24; digest[i * 4 + 1] = context->state[i] >> 16; digest[i * 4 + 2] = context->state[i] >> 8; digest[i * 4 + 3] = context->state[i]; } } // 测试代码 on start { struct SHA256Context context; byte input[10] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A}; byte output[32]; // 初始化 SHA256_Init(&context); // 更新 SHA256_Update(&context, input, 10); // 完成 SHA256_Finish(&context, output); // 输出结果 write("SHA256 Digest:"); for (int i = 0; i < 32; i++) { write("0x%02X ", output[i]); } } ``` 额外需要注意的逻辑点 1. 字节序问题：在将`dword`类型的数据拆分为`byte`类型时，要注意字节序。代码中使用的是大端字节序，如果系统是小端字节序，可能需要进行相应的调整。 2. 内存管理：虽然CAPL中不需要手动管理内存，但在实际使用中，如果处理大量数据，要注意内存的使用情况，避免出现内存不足的问题。 3. 数据长度限制：代码中使用`dword`类型来记录位计数，因此最大可处理的数据长度为$2^{32}-1$位。如果需要处理更长的数据，需要修改位计数的类型。 [2025-06-10 09:51:36 | AI写代码神器 | 2829点数解答]