ATIS区块链科普 ：一文看懂哈希函数

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哈希函数的三个特征。

要想更多地了解区块链科技和比特币的小伙伴，你必须超越技术围栏。从技术角度来看，人们必须“睁开眼睛”，才能看到区块链世界第一杀手比特币的成功应用，以及为什么中本聪可以被称为外星人。然而，当谈到区块链技术时，人们不得不提到散列函数，这是学习区块链技术时经常用到的知识。

哈希函数是一种从任何数据中创建小型数字指纹的方法。哈希函数将消息或数据压缩成摘要，这样可以减少数据量并固定数据格式。这个函数对数据进行混洗，并重新创建一个称为哈希值的指纹。

如果百度百科和维基百科真的有其他名字，它们应该被称为(专业到让人无法理解的)百科全书。给散列函数一个简明的通俗定义:散列函数是一系列具有固定输出值的复杂数学变换。

转型不能乱转型，按以下流程进行:

1、任何长度的内容(数据)

2.经过这一系列复杂但固定的数学变换后

3、将输出固定长度和格式的数据(值)

脚注:数学字段将使用h()来指示已更改的输出值。中文名字是信息摘要或数字指纹。

例如，在比特币中，公钥生成地址时使用的哈希函数SHA256，后跟“256”表示输出是256位固定长度的数据。

这种数学变换不是可以称为散列函数的任意变换。要将数学变换升级为散列函数，必须满足三个条件:唯一性、单向性和暴力解:

1.散列函数的唯一性

直观的理解是，只有通过输入X才能得到H(X)。当理解这个特性时，你可以像理解你和你的指纹一样理解散列函数。你是输入，你的指纹是输出。独特性意味着只有你才能拥有自己的指纹。在比特币中，这意味着只有您的公钥才能生成用于转移的比特币地址。就像你的指纹是独一无二的一样，世界上没有其他人能像你一样生成相同的转移地址。

2.单向散列函数

散列函数的单向性意味着H(X)不能从X反推出

如果你有一个指纹，而且只有一个指纹，你永远无法想象指纹的主人是男是女，或者是什么样子。你只能知道这是一个指纹。

哈希函数的单向性可以通过一个不准确但生动的类比直观地理解——猜猜谁拥有下巴？

这个迷人的男式下巴属于白宇？是张震吗？还是赵又廷？

谜底揭晓了:这是我们最喜欢的昆曲，不是蔡，而是农村的

由于哈希函数的单向性，即使我们的收集地址在比特币中是公开的，也没有人知道我们生成收集地址的公钥是什么，更不用说生成公钥的私钥是什么了。

市场上有一种说法，量子计算机的出现会让比特币变得毫无价值。但现在你应该知道，即使量子计算机可用，破解哈希函数仍然很困难，哈希函数是中本聪为比特币设置的安全锁。人们希望比特币有足够的时间升级到抗量子加密算法。

3.哈希函数的暴力解法

如果你知道散列值H(X)并且真的想找到输入值X，你只能从源代码开始，一个接一个地尝试。每个数字都被设置成散列函数，然后看看输出的散列值是否等于H(X)

就像如果你真的想知道谁的指纹是一个指纹，你只能通过一个人在世界各地寻找它来比较每只手的指纹和这个指纹，不管它是完全一样的没有任何偏差。02

正是因为这三个特点，哈希函数成为了中本聪手中的利器，帮助他解决了比特币设计中的许多难题。在比特币白皮书中，散列函数的使用几乎可以在每一章看到，除了引言和结论的10章。

利用散列函数的唯一性防止伪造-数字签名

利用哈希函数的唯一性提高效率——默克尔树检索交易记录

利用哈希函数的单向性保留秘密公钥生成比特币地址

哈希函数的暴力解决方案被用来设计比特币的工作量证明——当范围足够大时，不可能找到带有指纹的指纹的所有者，但是如果范围缩小，例如，在一个只有数百万人的城市中，难度就会小得多。这是比特币开采难度的调整机制。如果难度较高，就要扩大范围；如果难度较低，就要缩小范围。

哈希函数出现在1953年，繁荣于1970年，SHA-256出现在2001年。2008年，哈希函数在中本聪的手中发挥出来，并成为区块链技术不可动摇的基石。

从这个角度来看，专家和丹尼尔不禁称赞中本聪的天才，甚至怀疑中本聪是否是外星人，这多少可以理解。

到目前为止，虽然您只理解了比特币白皮书中技术原理的基本知识散列函数，但这并不妨碍您理解比特币白皮书中50%的内容。

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本文来源：币咨询
原文标题：ATIS区块链科普 ：一文看懂哈希函数

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编译者/作者：币咨询

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