sha演算法家族包括sha-1、sha-224、sha-256、sha-384、sha-512幾種演算法，接下來就以最具代表性的sha-1演算法的具體計算過程。
sha-1是一種能夠根據上限為264位元的資訊計算出160位元的單向雜湊函式。
演算法分析：
1）填充
sha-1演算法的輸入首席資訊官度在0到264位元之間，為了後續處理，會在資訊的末尾新增多餘的資料，使其長度為512位元的整數倍。512位元是sha-1演算法的輸入分組長度。
填充過程：
·在訊息末尾新增乙個1位元的數值「1」，此時，資訊的長度增加1位元。
·在訊息末尾繼續追加0，直到訊息的長度達到512位元的整數倍，最後乙個分組需要保留最後64位元，以便儲存原始輸入資訊的長度。
·在最後乙個分組的最後64位需要儲存原始輸入資訊的長度，因此輸入資訊的最大長度是264位元。
2）計算w0 ~ w79
填充完成之後，對每個輸入分組計算80個32位元的值（w0 ~ w79），這80個值用於「單步處理」階段使用。
計算過程：
·針對512位元的輸入分組進行切分，切分為16個32位元的分組，命名為w0 ~ w15，然後，計算剩餘的w16 ~ w79。
·公式：wt = (wt - 16⊕wt - 14⊕wt - 8⊕wt - 3)迴圈左移1位元。迴圈左移的意思是，將位元序列逐一向左平移，最高位的位元移動到最低位。
⊕表示異或操作，安裝上面的計算邏輯計算出w0 ~ w79，計算數量較大，但計算邏輯較簡單。
3）分組處理
接下來，需要對輸入分組進行80個步驟處理，目的是根據輸入分組的資訊來改變內部狀態（160位元），對所有的輸入分組都要執行這一操作。
160位元的內部狀態是通過名為a、b、c、d、e的5個32位元的緩衝區來表示。如圖所示，這一步是將5個緩衝區的值與輸入分組的資訊進行混合，然後再執行80個步驟的處理。這80個步驟所完成的操作，就是將輸入分組的512位元的資料，與sha-1所保持的160位元的內部狀態進行混合。通過上述80個步驟的反覆執行，sha-1就能夠將已經過填充的訊息全部混入這160位元的內部狀態中，而sha-1所輸出的雜湊值，就是所有處理結束之後最終的內部狀態（160位元）。
4）單步處理
「3）分組處理」中提到的80個步驟，其中每個步驟詳細流程如下圖：
這些處理非常複雜，目的是為了根據w0 ~ w79的資訊是內部狀態（即a、b、c、d、e的值）產生變化。
在乙個步驟完成後，緩衝區a、b、c、d的內容會被分別複製到b、c、d、e中（其中b要迴圈左移30位元之後再複製），而緩衝區e的內容則會與其它緩衝區的內容自己wt、kt相加之後再被複製到緩衝區a中。
由於上述處理要迴圈80個步驟，因此分組中1個位元發生變化，都會影響到雜湊值中幾乎所有的位元，通過這樣的方式，就能夠實現單向雜湊函式所具備的性質。
注：本文參照《**密碼技術》一書。
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