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哈希算法——理解區塊鏈的關鍵一環

來源: 波場小課堂 作者:
民間常言:“說唱有嘻哈,算法有哈希。”在了解比特幣投資和區塊鏈技術中,哈希算法作為“常客”時常出現。但大多數朋友對它知之甚少,為它晦澀難......
民間常言:“說唱有嘻哈,算法有哈希。”在了解比特幣投資和區塊鏈技術中,哈希算法作為“常客”時常出現。但大多數朋友對它知之甚少,為它晦澀難懂的內涵所頭疼。那么今天我們就來簡單說說,什么是“哈希算法”?
 
哈希音譯自“Hash”,又名為“散列”。本質上是一種計算機程序,可接收任意長度的信心輸入,然后通過哈希算法,創建小的數字“指紋”的方式。例如數字與字母的結合,輸出的就為“哈希值”。從數學術語上說,就是這個哈希函數,是將任意長度的數據,映射在有限長度的域上。總體而言,哈希函數用于,將消息或數據壓縮,生成數據摘要,最終使數據量變小,并擁有固定格式。
 
那么哈希算法的作用又是什么呢?

(1) 在龐大的數據庫中,由于哈希值更為短小,被找到更為容易,因此,哈希使數據的存儲與查詢速度更快。
(2) 哈希能對信息進行加密處理,使得數據傳播更為安全。
 
哈希算法解決了什么生活問題?

看似深奧的數學函數,又或是計算機程序的哈希算法,其實跟我們的生活息息相關。就拿每年雙十一的快遞來說,實際上,哈希算法原理提高了快遞入庫出庫的速度。為什么呢?
 
雙十一一過,大家剁手后,一定收快遞收到手軟,手機短信抖個不停。這個時間段,雙十一快遞員可能沒時間挨家挨戶送上門,而是選擇往驛站一扔。當驛站將快遞入庫后,你的手機會收到這樣一條信息——

【XX收快】您的XX快遞已到(原菜鳥驛站)65號店取貨嗎A10-8-9856,請9點至21點取貨,電話xxx-xxxxxxxx)

大家重點看看這個取貨碼:A10-8-9856。這可不是一堆亂碼。這串數值,就是驛站員能快速找到你快遞的關鍵。
 
A10指的是貨架編碼,8指的是第8層,9856指的是訂單后四位。因此每個驛站小哥只需要瞄一眼,就能瞬間知道你的快遞所在位了。
 
因此,哈希算法最核心的用處,就是高速存取。在區塊鏈技術中,它才真正大展身手。以下是它在區塊中的具體作用:

(1) 快速驗證。只需要驗證摘要,就能比較兩個數據是否相等。
(2) 防止篡改。只需要傳遞數據的摘要即可傳遞該數據,并防止在傳遞過程中被篡改。
(3) 用于POW共識算法工作量證明。目前比特幣和以太坊,都使用POW共識機制。
 
哈希算法有千千萬萬種,其中,“安全哈希算法”(SHA 256)是保護數字信息,最安全的方式之一。它是由美國國安局設計、美國國家標準與技術研究院發布的一套哈希算法。其摘要長度是256bits,因此被稱為“SHA256”。它們都在網絡數據和區塊鏈技術應用中,有著重大作用,也是理解區塊鏈的重要一環。

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