Keccak，發音爲“ketchak”，是一項由Guido Bertoni、Joan Daemen、Michaël Peeters和Gilles Van Assche設計的多功能密碼學工具。儘管Keccak可用於多種用途，但它最著名的角色是一種哈希函數，與SHA-1和SHA-2等較舊的哈希算法相比，它提供了更高水平的安全性。


提到SHA（Secure Hash Algorithm），這是美國國家標準與技術研究院（NIST）發佈的一系列密碼哈希函數。SHA-1和SHA-2都是美國國家安全局（NSA）設計的，它們有相似的結構。儘管Keccak支持與SHA-2相同的輸出大小（哈希長度），但它的運行機制大不相同。有趣的是，Keccak屬於SHA家族，常被稱爲SHA-3。


早在2004年，對SHA-1的理論攻擊就已經開始，並於2005年公開。到了2011年，NIST宣佈SHA-2成爲新的標準哈希函數。然而，從SHA-1過渡到SHA-2的過程相當緩慢，直到2017年初，大部分開發者和計算機科學家才轉用SHA-2。不久之後，谷歌在2017年2月宣佈成功實施了SHA-1碰撞攻擊，自此，SHA-1不再被視爲安全，其使用被勸阻。


Keccak（SHA-3）的開發始於約2007年，當時NIST宣佈了一個公開競賽和審查過程，旨在尋找一種新的加密哈希函數，以克服SHA-1和SHA-2潛在的缺陷。雖然那時還未展示出針對SHA-2的重大攻擊，但考慮到哈希函數隨時間可能被破解，以及開發新標準函數需要數年，加之對SHA-1的早期攻擊，NIST預見到了創建新密碼哈希算法的必要性。最終，在2012年，NIST宣佈Keccak贏得了比賽，將其標準化爲SHA家族的最新成員——SHA-3。


Keccak之所以被NIST選中，部分原因是它創新的結構，證明比其他算法更安全、更高效。技術上，SHA-3算法基於所謂的海綿函數（或海綿構造）——這與SHA-1和SHA-2採用的Merkle Damgård構造不同。


目前，SHA-2仍然被認爲是安全的，並被廣泛使用。例如，比特幣及其他加密貨幣就使用SHA-256，它在挖礦過程中扮演着關鍵角色。未來，隨着Keccak至今未被成功攻擊，我們可能會看到它越來越多地被採納。然而，隨着密碼學領域的發展和新漏洞的發現，未來幾年內，我們還將見證更多密碼哈希算法的誕生。