区块链基础之哈希函数

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初识hash函数

hash函数的作用hash算法的安全性 常见的Hash算法 MD5 SHA1 SHA256 哈希碰撞钱包的创建参考

初识hash函数

Hash（“原文”）=“密文”

• 基本概念：
  • 哈希函数，也称散列函数。
  • 更像是一种思想，没有一个固定公式。
  • 只要符合散列思想的的算法都可以成为哈希函数。
• 唯一性：
  • 世界上没有完全相同的两片叶子，每一件事物都有自己的特征。
  • Hash函数可以提取数据的特征。
  • 将任意原文生成固定长度的唯一的密文。
  • 任意原文 → hash函数处理 → 唯一的固定长度的密文。
• 不可逆：
  • 不能通过密文推算出原文内容。

hash函数的作用

• 隐私问题
  • 用hash函数来提取该事物的特征码,用sha256甚至以上来保证不被破解。
• 快速对账问题
  • 分布式现金系统,数字化货币一定要解决的问题。
  • hash来解决快速对账问题,同样的内容的sha256一定是一样的。

hash算法的安全性

常见的Hash算法

MD5

MD5("efonmark")=08c4c0b7fb85ec581ade87563762a08f

• 长度
  • 16进制：32位
  • 2进制：128位
• 可能性
  • 2128
• 安全性
• 可穷举，不安全

SHA1

SHA1("efonmark") = 3b9c6146dd3f0a4b613e530b0bf8124b9337bc46

• 长度
  • 16进制：40位
  • 2进制：160位
• 可能性
  • 2160
• 安全性
  • 不安全
  • 谷歌发现首个哈希碰撞：两个文件的SHA1值完全一样。
  • 目前只有sha1出现了哈希碰撞。

SHA256

SHA256("efonmark") = e233d59a649adfde5c3360d4f7a82c611531373642be013515550f994309ca57

• 长度
  • 16进制：64位
  • 2进制：256位
• 可能性
  • 2256
• 安全性
  • 目前高算力个人计算机：每秒232次hash。
  • 淘宝全网算力：每秒264次hash。
  • 全球所有ipv4地址都有一个淘宝算力：每秒296次hash。
  • 整个银河系所有星球，每个星球都有ipv4个淘宝算力：每秒2128次hash。
  • 整个宇宙所有星球，每个星球都有ipv4个淘宝算力：每秒2160次hash。
  • 整个宇宙所有星球，每个星球都有ipv4个淘宝算力，穷举完需要2.5*1021年。

哈希碰撞

• 原文无固定长度，无边界。
• 密文有固定长度，有边界。
• 理论上讲两个不同原文可能产生同一密文，只是概率极低。
• 暴力穷举可产生哈希碰撞。
• 挖矿
• 比特币挖矿：穷举产生小于某个值的hash值。
• 比特币算力：

钱包的创建

• 创建条件
• 无需网络
• 无需服务商
• 甚至可以无需电脑(算盘)
• 冷钱包：生成的私钥不存储在电脑、网络世界中。

参考

• 百度百科

https://baike.baidu.com/item/Hash/390310

• 黑马程序员 120天全栈区块链开发 开源教程

https://github.com/itheima1/BlockChain

一番雾语：数学密码学还是非常有意思的。

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