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SHA256SIG1

RISC-V SHA256SIG1 指令详解

指令手册I-type

SHA-256 σ1函数:ROTR(rs1,17) ⊕ ROTR(rs1,19) ⊕ SHR(rs1,10)

指令语法

sha256sig1 rd, rs1
操作数说明
目标寄存器 rd:存放运算结果的通用寄存器。
源寄存器 rs1:第一个操作数所在的寄存器。
立即数 imm:12 位有符号立即数,符号扩展后与 rs1 进行运算。
Zknh加密与密码

指令编码

31..20
imm[11:0]
19..15
rs1
14..12
funct3
11..7
rd
6..0
opcode

SHA256SIG1 使用 opcode 0010011(0x13)、funct3 001、funct7 0001001。rs1 字段选择源寄存器,12 位立即数提供第二操作数,rd 选择目标寄存器。

格式: I-type
opcode: 0010011 (0x13)
funct3: 001 (0x1)
funct7: 0001001 (0x09)

指令行为说明

sha256sig1 实现 SHA-256 消息调度中的 σ1 函数(小写 sigma):σ1(x) = ROTR(x, 17) ⊕ ROTR(x, 19) ⊕ SHR(x, 10)。读取 rs1,计算 σ1 函数结果写入 rd。用于 SHA-256 的 W_t 消息字扩展。

快速理解与检索要点

SHA256SIG1 是 Zknh 标量密码指令,SHA-256 变换。页面内容按官方标量密码扩展校对,避免把算法轮函数、密钥调度和寄存器来源混淆。

sha256sig1 执行 SHA-256 小 sigma 消息调度变换,使用官方固定的循环右移/逻辑右移组合。
标量密码指令使用整数 X 寄存器,官方要求相关密码指令以数据无关执行延迟实现。

常见使用场景

加密与密码

结合 «sha256sig1 a0, a1» 等实际代码理解该场景。

哈希算法

结合 «sha256sig1 a0, a1» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • 确认当前指令格式为 I-type。
  • 确认操作数排列顺序与示例一致。
语义检查
  • 确认目标寄存器用途和调用约定兼容。
  • 确认该指令不是伪指令展开后的底层形式。

容易混淆 / 常见误区

注意与 Σ1(sha256sum1,大写 sigma)区分:σ1 用于消息调度,Σ1 用于压缩函数。

常见问题

SHA256SIG1 使用浮点或向量寄存器吗?

不使用。标量密码扩展的这些指令使用整数 X 寄存器。

SHA256SIG1 是完整算法实现吗?

不是。它是 AES、SHA、SM3 或 SM4 中的一个低级步骤,软件仍需按算法顺序组合多条指令和轮常数/轮密钥。