什麼是哈希，它在加密中爲什麼重要？

哈希是一種在加密中至關重要的過程，它將可變大小的數據轉換爲固定大小的輸出。該過程通過稱爲哈希函數的數學公式實現，作爲算法進行實現。

雖然並非所有哈希函數都涉及加密，但加密哈希函數在加密貨幣的世界中發揮着至關重要的作用。正是由於它們，區塊鏈和其他分布式系統才能實現顯著的數據完整性和安全性。

哈希函數，無論是傳統的還是加密的，一個基本特徵就是它們的確定性。這意味着，只要輸入相同，哈希算法就會始終產生相同的輸出，也稱爲摘要或哈希。

加密貨幣中使用的哈希算法通常被設計爲單向函數。這意味着，盡管從輸入生成輸出相對簡單，但反向過程卻極其復雜，需求大量的計算資源。一般來說，恢復原始輸入的難度越大，哈希算法被認爲就越安全。

鑄造函數是如何工作的？

不同的哈希函數可能產生不同大小的輸出，但對於每個特定的算法，輸出大小始終是固定的。例如，SHA-256算法始終生成256位的輸出，而SHA-1始終產生160位的摘要。

爲了說明，我們將把在比特幣中使用的SHA-256哈希算法(應用於單詞"Gate"和"Gate":。

SHA-256

輸入 | 輸出 )256 位( --------|------------------ 閘門 |7f43c1b0e1e6c6e5c5cb62d3f9a4e3cb9b7d3d3b3e3d3b3e3d3b3e3d3b3e 閘門 |9b3e3d3d3b3e3d3b3e3d3d3b3e3d3b3e3d3b3e3d3d3b3e3d3b3e3d3d3b3e3d3d3d

請注意，稍微改變)首字母的大小寫(會導致完全不同的哈希值。然而，由於我們使用的是SHA-256，輸出總是會固定爲256位)或64個十六進制字符( - 與輸入大小無關。此外，無論我們使用相同的輸入執行算法多少次，輸出將保持不變。

爲什麼哈希函數很重要？

傳統哈希函數有廣泛的應用，包括數據庫搜索、大型文件分析和數據管理。另一方面，加密哈希函數廣泛用於信息安全應用，如消息認證和數字籤名生成。在比特幣的背景下，加密哈希函數對於挖礦過程至關重要，同時在生成新地址和密鑰方面也發揮着關鍵作用。

哈希的真正潛力在於處理大量信息時顯現出來。例如，可以通過哈希函數處理一個大型文件或數據集，並利用其輸出快速檢查數據的準確性和完整性。這是可行的，因爲哈希函數的確定性特徵：相同的輸入總會產生一個簡化的壓縮輸出)hash(。這種技術消除了存儲和“記住”大量數據的必要性。

哈希在區塊鏈技術的背景下特別有用。例如，比特幣的區塊鏈涉及多種哈希操作，主要是在挖礦過程中。實際上，幾乎所有的加密貨幣協議都依賴於哈希來將交易組合並壓縮成區塊，並在每個區塊之間創建加密連結，有效地形成一個區塊鏈。

加密哈希函數及其屬性

一種實現加密技術的哈希函數稱爲加密哈希函數。一般來說，破解一個加密哈希函數需要無數次的暴力嘗試。要“反轉”一個加密哈希函數，需要通過反復試錯來猜測輸入，直到產生相應的輸出。

要被有效地認爲是安全的，加密哈希函數必須具備三個基本屬性：抗碰撞性、抗預映像性和抗第二預映像性。

) 抗碰撞

當不同的輸入產生完全相同的哈希值時，就會發生衝突。當找到衝突的概率低到需要不可行的計算時間時，哈希函數被認爲是抗衝突的。

抗預映像

該屬性與單向函數的概念相關。哈希函數被認爲是抗預映像的，當有人找到生成特定輸出的輸入的概率極低時。

二次預映的阻力

二次預映射攻擊發生在某人能夠找到一個特定輸入，該輸入生成與另一個已知輸入相同的輸出。任何抗碰撞的哈希函數也對二次預映射攻擊具有抗性。

應用在加密貨幣礦業

在比特幣的挖礦過程中，哈希函數發揮着至關重要的作用。礦工需要進行無數次哈希操作，以找到下一個區塊的有效解決方案。具體來說，礦工需要爲其候選區塊生成一個哈希，該哈希必須以由挖礦難度定義的特定數量的零開頭。

比特幣協議會自動調整挖礦難度，以保持區塊的平均挖礦時間接近10分鍾，無論網路哈希率的波動如何。

結論

哈希函數是計算機科學中不可或缺的工具，特別是在處理大量數據時。當與加密技術相結合時，哈希算法變得極爲靈活，提供了多種方式的安全性和認證。加密哈希函數對幾乎所有加密貨幣網路都是至關重要的，因此理解它們的屬性和工作機制對任何對區塊鏈技術感興趣的人來說都是必不可少的。