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哈希算法的概念以及优点?

寄语:美好这东西,美就美在它的偶然性和不可预见性,就像电台突然播了一首你以前很喜欢却已很久不听的老歌,就像你只是出门去倒个垃圾,却捡回了一辈子的爱人。

哈希算法,又可以叫做散列算法,就是指一种把任何长度的数据提炼出固定长度数字的方法。哈希算法有一个输入和一个输出,输入任意长度的数据,在算法内部不管输入的数据是何种形式,都以单纯的比特序列来处理。哈希算法的输出就是最后的哈希值或者散列值,具体来说就是哈希算法把数据打乱混合,压缩成摘要,使得数据量变小,重新创建一个叫做哈希值的指纹。

随着区块链等技术进入大众视野,密码学也渐渐得到了更多人的了解,当然,密码学的出现要远远早于区块链技术,不过其在区块链技术中的应用相当广泛,几乎所有的开发者都无法绕开密码学的影响。简单来说,区块链技术是一系列技术的结合,建立一种新的技术架构,hash算法是其中尤为重要的一块。

在实际应用中,只有完全一样的输入值才能得到完全一样的输出值。输入值与输出值之间没有规律,所以不能通过输出值算出输入值,要想找到特定的输出值,只能采用枚举法,不断更换输入值,直到找到满足条件的输出值。理论上来说,哈希算法就是这一种单向的加密,一个明文加密称为密文,不可逆推,只有加密过程,没有解密过程。

Hash算法可以将一个数据转换为一个标志,这个标志和源数据的每一个字节都有十分紧密的关系。Hash算法还具有一个特点,就是很难找到逆向规律。Hash算法也是一个广义的算法,也可以认为是一种思想,使用Hash算法可以提高存储空间的利用率,可以提高数据的查询效率,也可以做数字签名来保障数据传递的安全性。所以Hash算法被广泛地应用在互联网应用中。

安全

即使原始信息只改变一点,输出的哈希值也会有着非常大的影响,因此对于数据篡改者来说,其篡改难度将成几何倍数增长。

单向

正如上文所说的那样,所有的原始信息与输出信息的哈希值之间并没有规律,所以无法从输出信息倒推出原始信息。这点保证它是不可逆的。保证区块链网络能够实现不可篡改性的基础技术之一。

简洁

只有完全一样的原始信息才能得到完全一样的输出值。而利用哈希算法,可以摘要和简化信息,验证信息,隐藏信息。

对于哈希算法来说,目前主流的实现方法有MD、SHA和SM3三种,其中最为熟悉的便是MD5和SHA256算法,md5是一种信息摘要算法,它可以从一个字符串或一个文件中按照一定的规则生成一个特殊的字符串,并且一个文件所对应的MD5摘要是固定的,当文件内容变化后,其MD5值也会不一样。SHA256则是一些列数字货币使用的加密算法,使用了大量的计算能力和处理时间。

哈希算法是区块链中用的最多的一种算法,它被广泛的使用在构建区块和确认交易的完整性上,为了保证数据完整性,会采用哈希值进行校验。如果改了历史中某一个区块的数据,意味着这个区块哈希就会发生改变,那么下一个区块中记录的上一个区块的哈希也得做相应的修改,以此类推,也就是说如果要修改历史记录的话,所有记录都要修改才能保证账本的合法性,哈希函数就提高了账本篡改的难度。

总的来说,哈希算法的基本作用就是对信息进行加密和完整性验证。哈希算法有很多种,一般来讲哈希越长的算法,安全性也就越高,安全度足够高的哈希,或者说没有任何人能够成功实现碰撞的哈希,才有资格被考虑用在加密场合。对冲量网络而言,其也将考虑足够安全的哈希算法来完整可信计算相关的功能。

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