sha2.go

package main

import (
	"bufio"
	"encoding/binary"
	"fmt"
	"os"
	"strings"
)

// SHA-256で使用する定数
var k = []uint32{
	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,
}

// 初期ハッシュ値
var h = []uint32{
	0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a,
	0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19,
}

// 右ローテーション
func rightRotate(x uint32, n uint32) uint32 {
	return (x >> n) | (x << (32 - n))
}

// メッセージスケジュール関数
func messageSchedule(chunk []byte) []uint32 {
	w := make([]uint32, 64)

	// 最初の16ワードをチャンクから取得
	for i := 0; i < 16; i++ {
		w[i] = binary.BigEndian.Uint32(chunk[i*4 : (i+1)*4])
	}

	// 残りのワードを計算
	for i := 16; i < 64; i++ {
		s0 := rightRotate(w[i-15], 7) ^ rightRotate(w[i-15], 18) ^ (w[i-15] >> 3)
		s1 := rightRotate(w[i-2], 17) ^ rightRotate(w[i-2], 19) ^ (w[i-2] >> 10)
		w[i] = w[i-16] + s0 + w[i-7] + s1
	}

	return w
}

// パディング処理
func pad(message []byte) []byte {
	length := len(message) * 8
	padLength := (448 - (length + 1)) % 512
	if padLength < 0 {
		padLength += 512
	}

	// パディングの長さを計算（バイト単位）
	paddedLength := (length + 1 + padLength + 64) / 8
	paddedMessage := make([]byte, paddedLength)

	// 元のメッセージをコピー
	copy(paddedMessage, message)

	// 1ビットを追加
	paddedMessage[len(message)] = 0x80

	// メッセージ長を追加（64ビット）
	binary.BigEndian.PutUint64(paddedMessage[len(paddedMessage)-8:], uint64(length))

	return paddedMessage
}

// SHA-256のメイン処理
func sha256(message []byte) []byte {
	// メッセージのパディング
	paddedMessage := pad(message)

	// 状態の初期化
	state := make([]uint32, 8)
	copy(state, h)

	// 512ビット（64バイト）ごとに処理
	for i := 0; i < len(paddedMessage); i += 64 {
		chunk := paddedMessage[i : i+64]
		w := messageSchedule(chunk)

		// 作業変数の初期化
		a, b, c, d, e, f, g, h := state[0], state[1], state[2], state[3], state[4], state[5], state[6], state[7]

		// メインループ
		for t := 0; t < 64; t++ {
			S1 := rightRotate(e, 6) ^ rightRotate(e, 11) ^ rightRotate(e, 25)
			ch := (e & f) ^ ((^e) & g)
			temp1 := h + S1 + ch + k[t] + w[t]
			S0 := rightRotate(a, 2) ^ rightRotate(a, 13) ^ rightRotate(a, 22)
			maj := (a & b) ^ (a & c) ^ (b & c)
			temp2 := S0 + maj

			h = g
			g = f
			f = e
			e = d + temp1
			d = c
			c = b
			b = a
			a = temp1 + temp2
		}

		// 状態の更新
		state[0] += a
		state[1] += b
		state[2] += c
		state[3] += d
		state[4] += e
		state[5] += f
		state[6] += g
		state[7] += h
	}

	// 最終ハッシュ値の生成
	hash := make([]byte, 32)
	for i := 0; i < 8; i++ {
		binary.BigEndian.PutUint32(hash[i*4:(i+1)*4], state[i])
	}

	return hash
}

func main() {
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)

	for {
		fmt.Print("\nSHA-256ハッシュ値を計算する文字列を入力してください (終了する場合は'q'を入力):\n> ")

		input, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("入力エラー:", err)
			continue
		}

		input = strings.TrimSpace(input)

		if input == "q" {
			fmt.Println("プログラムを終了します")
			break
		}

		// ハッシュ値を計算
		hash := sha256([]byte(input))

		// 16進数に変換して表示
		fmt.Printf("\n入力文字列: %s\n", input)
		fmt.Printf("SHA-256ハッシュ値: ")
		for _, b := range hash {
			fmt.Printf("%02x", b)
		}
		fmt.Println()
	}
}