SHAKE-128 是 SHA-3（Secure Hash Algorithm 3）家族中的一個可變長度哈希函數，它基於 Keccak 算法，並且具有可變輸出長度的特點。與常規的 SHA-3 系列哈希函數（如 SHA3-256、SHA3-512）不同，SHAKE-128 並不限定哈希值的長度，可以根據需求生成任意長度的哈希值。
SHAKE-128 生成過程：
初始化狀態：
SHAKE-128 和其他 SHA-3 函數一樣，使用一個 1600 位（200 字節）的內部狀態來處理數據。初始狀態為零。
數據分塊處理：
將輸入數據分為多個 1600 位的數據塊，並對每個數據塊進行處理。每一個數據塊進行迭代處理，通過置換、異或和位移等運算來更新內部狀態。
生成可變長度的哈希：
SHAKE-128 與其他 SHA-3 函數的不同之處在於，它不會在一開始就限制輸出的哈希長度。用戶可以根據需要指定哈希的長度。
輸出的長度可以是任意長度，並且需要根據使用場景來決定。
生成最終哈希值：
在處理完所有數據塊後，SHAKE-128 會根據內部狀態生成期望長度的哈希值。這個哈希值可以是任意長度的，並且 SHAKE-128 使用的是 "Extendable Output Function"（XOF）機制。
SHAKE-128 與其他 SHA-3 函數的不同點：
可變長度輸出：SHAKE-128 允許使用者根據需求選擇哈希值的長度，這使得它在一些特殊應用中非常有用。
較小的內部狀態：SHAKE-128 的內部狀態較小（1600 位），因此相對於 SHA3-512 來說，它的運算效率較高。
示例：
假設我們對字符串 "Hello, World!" 使用 SHAKE-128 進行哈希計算，並選擇生成 256 位（32 字節）長度的哈希值。最終生成的哈希值將是：
arduino
輸入: "Hello, World!"
SHAKE-128 哈希值（256 位輸出）: "74e6f1e4d8b9d6dfefdcfbd978f6b7b93831d9a07dbf8fe70d7385d98c15a6c3"
這是經過 SHAKE-128 計算後生成的哈希值。
SHAKE-128 在應用中的用途：
數位簽名：由於其可變長度的特性，SHAKE-128 可以在數位簽名系統中根據需求生成不同長度的哈希值。
密碼學應用：SHAKE-128 可以用於密碼學算法中，如生成密鑰推導函數（KDF）或消息認證碼（MAC）。
消息驗證：SHAKE-128 也可以用於數據完整性驗證，提供靈活的哈希長度來檢查數據是否完整和未被篡改。
優勢：
可變長度輸出：能根據需求生成不同長度的哈希值，這對某些應用場景（如密碼學算法）非常重要。
基於 SHA-3：作為基於 Keccak 的哈希函數，SHAKE-128 提供了比傳統 SHA-2 系列更強的抗碰撞性和更好的安全性。
使用情境：
在對數據長度和安全要求較高的場景中，SHAKE-128 是一個非常有用的選擇，特別是在需要靈活調整哈希長度的情況下。