OIN:SHA-256、MD-5，哈希散列函數這些原理你懂了嗎？_TheFutbolCoin

編者按：本文來自區塊鏈大本營，作者：wagslane，譯者：火火醬，Odaily星球日報經授權轉載。本文對哈希函數進行簡要的介紹，旨在幫助讀者理解為什么要使用哈希函數，以及其基本工作原理。文中將省略具體證明和實現細節，而將重點放在高級原理上。為什么要使用哈希函數

哈希函數被廣泛應用于互聯網的各個方面，主要用于安全存儲密碼、查找備份記錄、快速存儲和檢索數據等等。例如，Qvault使用哈希散列將主密碼擴展為私人加密密鑰。用途列表清單詳見:https://en.wikipedia.or/本文將重點介紹哈希函數的幾個重要特性，也可以說是其最重要的特性：哈希函數確定性地加擾數據；無論輸入是什么，哈希函數的輸出大小始終相同；無法從加擾的數據中檢索原始數據；確定性地加擾數據

首先，想象一個魔方。

CoinShares：上周數字資產投資產品凈流入1.361億美元:7月10日消息，CoinShares最新周報顯示，上周數字資產投資產品凈流入1.361億美元，連續三周的凈流入總額達到4.7億美元。其中，上周比特幣投資產品凈流入1.328億美元。以太坊投資產品凈流入290萬美元。做空比特幣的投資產品凈流出180萬美元。

區塊鏈股票迎來一年來最大的資金流入，總計1500萬美元。[2023/7/10 10:46:16]

我們從恢復魔方開始。如果我們隨機轉動魔方，到最后，魔方將會呈現和開始時完全不同的狀態。同樣，如果我們重新開始，重復完全相同的動作，那么我們會不斷得到完全相同的結果。盡管看起來結果可能是隨機產生的，但實質上并非如此。這就是“確定性”的意思。“確定性”在安全存儲密碼方面起著至關重要的作用。例如，假設我的密碼是“iLoveBitcoin”。我可以使用哈希函數對其進行加擾：iLoveBitcoin→“2f5sfsdfs5s1fsfsdf98ss4f84sfs6d5fs2d1fdf15”現在，如果有人看到這個加擾后的版本，他們也不會知道我的原始密碼！這一點非常重要，因為這意味著，作為一名網站開發人員，我只需存儲用戶密碼的哈希散列(加擾數據)，即可對其進行驗證。當用戶進行注冊時，我對密碼進行哈希散列處理，并將其存儲在數據庫中。當用戶登錄時，我只需再次對輸入的內容進行哈希散列處理，并比較兩個哈希值。由于特定的輸入始終會輸出相同的哈希值，所以該方法每次都可以成功驗證密碼。如果網站以純文本格式存儲密碼的話，則會出現巨大的安全漏洞。如果有人入侵該網站，那么他將會能獲取所有的電子郵件和密碼，并可以嘗試在其他網站上使用這些信息進行登錄。無論輸入是什么，輸出大小始終相同

Shardeum完成540萬美元融資，估值達2.48億美元:金色財經報道，WazirX聯合創始人兼CEO Nischal Shetty創立的 Layer1區塊鏈Shardeum已籌集540萬美元的新戰略資金。該公司打算利用此次融資來支持其生態系統，并準備在2023年底推出其主網。本輪融資的參與者包括Amber Group、Galxe、J17Capital、TRGC、Jsquare、Bware Labs、Tané Labs、Hyperithm Group和Luganodes。Shardeum 的一位代表表示，該公司的最新估值為2.48億美元。[2023/7/8 22:24:51]

如果對單個單詞進行哈希，則輸出將是特定的大小(對于特定的哈希函數SHA-256來說，其大小是256bits)。如果對一本書進行哈希，其輸出也將是相同的大小。這是其另一個重要特性，因為這可以節省我們的計算時間。典型的例子是在數據映射中使用哈希散列作為鍵。數據映射是計算機科學中用來存儲數據的簡單結構。

CoinShares：上周數字資產投資產品凈流入920萬美元:1月16日消息，據CoinShares報告顯示，上周數字資產投資產品凈流入920萬美元，交易量仍處于8.66億美元的低位，兩個數據都表明近期數字資產的上漲并非由投資產品帶動。其中，比特幣投資產品凈流入1010萬美元，以太坊投資產品凈流入560萬美元，結束了連續8周的凈流出。做空比特幣的投資產品凈流出150萬美元。多資產投資產品與XRP投資產品分別流出320萬與330萬美元，而區塊鏈股票出現380萬美元的資金凈流入。[2023/1/16 11:14:47]

當程序在映射中存儲數據時，會向映射提供鍵和值。當程序想要訪問該值時，它可以向映射提供適當的鍵并接收相應的值。數據映射的優勢在于它們可以立即找到數據。該鍵被用作計算機能夠立即找到的地址，這樣一來，就不必花費數小時在數百萬條記錄中進行搜索了。因為鍵就像地址一樣，不能太大。如果想將書籍存儲在數據映射中，則可以對書籍的內容進行哈希散列處理，并使用哈希值作為鍵。作為一名程序員，我可以輕而易舉地使用哈希散列來查找該書的內容，而不必按標題、作者等對數千條記錄進行排序。其工作原理是怎樣的呢？

連鎖漢堡品牌Shake Shack為通過Cash App購買商品的顧客提供BTC返點獎勵:3 月 5 日，據華爾街郵報報道，連鎖漢堡品牌 Shake Shack 宣布為通過 Cash App 購買商品的客戶提供加密獎勵。具體是：使用 Cash Card、Cash App 的借記卡以及通過獎勵計劃 Cash Boost 的購買行為將獲得交易額 15% 的 BTC 返還。該優惠將于 3 月中旬結束。[2022/3/5 13:38:27]

這部分是本文的難點，我會盡量將其簡化，省略實際的實現細節，重點介紹計算機在使用哈希散列處理數據時工作原理的基本概念。下面讓我們來看一下我為此專門編寫的一個算法——LANEHASH：我們從要進行哈希散列的數據開始

CoinShares研究主管：3月份價格暴跌為礦商提前做好了減半準備:CoinShares研究主管Chris Bendikson表示，他認為最近3月份的價格暴跌為礦業公司提前做好了減半的準備，這將減少減半可能對其盈利能力造成的突然影響，因為設備陳舊的人已經被迫退出或升級。他表示，在減半之后，再加上可能幾個月的潛在風險波動，采礦業將處于更有利的地位，整體成本基礎更低。（Cointelegraph）[2020/4/9]

我把字母和數字轉換成1和0(計算機中的所有數據都以1和0的形式進行存儲，不同的1和0的組合代表了不同的字母)

此時，我們通過各種預設的步驟對數據進行轉換。步驟內容可以是任意的，但重要的是，每次使用LANEHASH時，我們都需要遵循相同的步驟，以便我們的算法具有確定性。我們將前4位從左側移到右側：

每隔1位進行間隔：

我們把這兩部分轉換為以十進制的數字。十進制是我們在學校中學過的“正常的”數字系統。(所有的二進制數據實際上都是數字，你可以在其他網站上在線查詢如何將二進制轉換為十進制數字)

我們將這兩個數字相乘：

然后對該數進行平方：

再將該數字轉換回二進制：

從右側切掉9bits后正好得到16bits：

然后將該二進制數據轉換回英語：

如上所示，如果輸入相同，那么最后終將會得到相同的輸出結果。但是，如果改變任何一個字母，最終的結果也將發生巨大變化。

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