digest::XofReader功能和用法介绍

digest::XofReader 是 Rust digest crate 中定义的一个 trait，它用于实现可扩展输出函数（eXtendable Output Function，XOF）的读取操作。XOF 是一种哈希函数，其输出长度是可变的，而不是固定的。这意味着你可以根据需要从哈希值中读取任意长度的输出，而不仅仅是传统哈希函数返回的固定长度值（如 256 位或 512 位）。

XofReader 的作用

XofReader trait 定义了一个接口，允许你从一个已经完成的 XOF 计算中持续读取数据，直到你获得所需的输出字节数。具体来说，它提供了一种方法从一个已经计算完成的 XOF（比如 Shake128 或 Shake256）实例中生成的哈希值中读取任意长度的字节流。

XofReader 的主要方法

以下是 XofReader trait 中最常用的方法：

• read(&mut self, output: &mut [u8]): 这是 XofReader 的核心方法。它从 XOF 中读取数据并填充到提供的缓冲区 output 中。这个方法会读取与缓冲区大小相同数量的字节，并填充到缓冲区中。

用法示例

下面是一个使用 XofReader 的示例，展示如何从一个 XOF 实例中读取数据：

use sha3::{Shake256, digest::{Update, ExtendableOutput, XofReader}};

fn main() {
    // 创建一个 Shake256 实例
    let mut hasher = Shake256::default();

    // 输入数据到哈希函数中
    hasher.update(b"some input data");

    // 获取一个 XofReader
    let mut xof_reader = hasher.finalize_xof();

    // 准备一个缓冲区，用于存放读取到的输出
    let mut output = [0u8; 32]; // 32 字节的缓冲区

    // 从 XofReader 中读取数据，填充到缓冲区
    xof_reader.read(&mut output);

    // 输出读取到的数据
    println!("XOF output: {:?}", output);
}

解释

1. Shake256::default(): 创建一个 Shake256 实例，这是一个 XOF 哈希函数。
2. hasher.update(b"some input data"): 将输入数据添加到哈希函数中。
3. hasher.finalize_xof(): 完成哈希计算，并返回一个 XofReader，可以从中读取可变长度的输出。
4. xof_reader.read(&mut output): 从 XofReader 中读取 32 字节的数据，并将其填充到缓冲区 output 中。

通过这种方式，你可以从 XOF 中提取任意长度的数据，这对于某些密码学应用非常有用，如生成变长的密钥或填充数据。

总结

XofReader 是一个非常灵活的工具，它允许从一个 XOF 实例中读取任意长度的哈希输出，这与传统的固定长度哈希函数（如 SHA-256）有所不同。它在密码学中尤其有用，适用于需要变长输出的场景。