SHA-4 představuje další evoluční krok v rodině Secure Hash Algorithms. Zatímco SHA-2 je založen na struktuře Merkle-Damgård a SHA-3 na konstrukci „Sponge“ (houba), u SHA-4 je kladen důraz na odolnost proti kvantovým počítačům a extrémní efektivitu na zařízeních s omezeným výkonem (IoT).

V únoru 2023 NIST oznámil, že rodina algoritmů Ascon byla vybrána pro standardizaci lehké kryptografie. Očekává se, že prvky tohoto algoritmu se stanou základem pro to, co budeme nazývat SHA-4.

• Lehkost: Navržen pro čipy v chytrých kartách, senzorech a IoT zařízeních, kde mají klasické SHA-2/3 příliš vysokou spotřebu energie.
• Permutační založení: Podobně jako SHA-3 využívá iterativní permutace, ale s menšími nároky na paměť.
• Integrované šifrování: Ascon není jen hashovací funkce, ale umožňuje i tzv. autentizované šifrování (AEAD).

S příchodem nových technologií narážejí stávající standardy na své limity:

1. **Kvantová hrozba:** Kvantové počítače by teoreticky mohly oslabit současné hashovací funkce (Groverův algoritmus). SHA-4 je navrhován tak, aby měl dostatečnou délku stavu pro zachování bezpečnosti i v post-kvantové éře.
2. **Internet věcí (IoT):** Standardy jako SHA-3 jsou pro malá zařízení příliš komplexní. SHA-4 cílí na co nejmenší počet hradel v křemíku.
3. **Rychlost:** Moderní procesory vyžadují algoritmy, které lze lépe paralelizovat.

Předpokládá se, že SHA-4 se stane standardem pro:

• Zabezpečení kritické infrastruktury: Chytré sítě (smart grids) a autonomní vozidla.
• Blockchain nové generace: Kde je vyžadována odolnost proti kvantovým útokům.
• Digitální podpisy: V systémech s nízkým napájením (např. bezkontaktní platby).

Související pojmy: Hash, Kryptografie, SHA-3, NIST, IoT, Kvantový počítač, Blockchain.