SHA3-512 использует sponge state размером 1600 бит. На этапе absorb входные блоки смешиваются с rate-частью в 576 бит, а перестановка Keccak обновляет всё состояние; оставшиеся 1024 бита capacity дают запас безопасности. После domain separation и padding из стандарта SHA-3 этап squeeze считывает 512 выходных бит. Небольшое изменение входа должно менять множество бит результата — этот avalanche effect видно в примерах ниже.
SHA3-512 можно применять для проверок целостности, длинных hash-отпечатков, content identifiers, рабочих процессов с цифровыми подписями, протокольных digest и криптографических конструкций, где явно требуется SHA-3 с 512-битным выходом. Обычный digest не подтверждает источник данных и не подходит как схема хранения паролей. Для аутентификации данных с секретным ключом используйте HMAC или KMAC, а для паролей — Argon2id, scrypt, bcrypt или PBKDF2. SHAKE256 — отдельная extendable-output function: в отличие от SHA3-512, она может выдавать результат заданной длины.