COI:SHA-256、MD-5…… 哈希散列函數這些原理你懂了嗎？_Dark.Build

作者：wagslane

譯者：火火醬

出品：區塊鏈大本營

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/wiki/Hash_function#Uses

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；

Shardeum：Sphinx Dapp 1.5.4版本已上線:金色財經報道，WazirX聯合創始人兼CEO Nischal Shetty創立的Layer1區塊鏈Shardeum在社交媒體上稱，Sphinx Dapp 1.5.4版本已上線，此更新包括：推測性修復，以提高復雜智能合約調用的恢復率 您可能會遇到一個錯誤，導致復雜交易（例如 AMM）由于恢復錯誤而在 50% 的情況下失敗。該錯誤的解決方案將在下一個版本中優先考慮。[2023/8/12 16:22:33]

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。

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。

CoinShares：上周數字資產投資產品凈流出3170萬美元:金色財經報道，據 CoinShares 報告顯示，上周數字資產投資產品凈流出 3170 萬美元，為 2022 年下旬以來最大單周凈流出。其中，比特幣投資產品凈流出 2480 萬美元，以太坊投資產品凈流出 720 萬美元，做空比特幣的投資產品凈流入 370 萬美元。區塊鏈相關股票上周流入總計 960 萬美元，并已連續 6 周實現凈流入。[2023/2/20 12:17:41]

“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。

iShares Silver Trust持倉較上日增加217.22噸:全球最大白銀ETF--iShares Silver Trust持倉較上日增加217.22噸，當前持倉量為18072.29噸。[2020/8/14]

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

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。

聲音 | CoinShares董事長：公司計劃進一步代幣化其他硬資產:數字資產管理公司CoinShares董事長Danny Masters在接受采訪時談到了其錨定黃金的代幣DGLD。Masters強調，試圖創建黃金支持資產的早期產品在黃金社區中沒有必要的憑證或信譽，他們都是自我托管或者使用第三方代理人托管黃金。而CoinShares與MKS的合作增強了該產品的完整性，因為許多瑞士銀行、億萬富翁和銀行都把自己的黃金儲備交于給了MKS和PAMP進行托管。

在采訪中，Masters還被問及CoinShares是否也計劃將其他大宗商品代幣化。對此他回應道，公司最先選擇黃金是因為它特別“適合數字化”，而且出現在很多常規司法管轄區。此外，Masters表示，公司計劃進一步代幣化硬資產，如銀、鉑和鈀，然后再針對其他低值金屬。（AMBCrypto）[2019/11/23]

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。

聲音 | V神：建議用ZKP統稱snark, STARKs, DARKs, shark, SONIC, PLONK等等:零知識證明技術衍生出了太多的術語名詞，在使用中很容易被混淆。以太坊創始人Vitalik Buterin在推特上表示，“對于snark, STARKs, DARKs, shark, SONIC, PLONK等等，最好的總稱是什么？通用ZKP? 簡潔ZKP? S*ARKs? 要么直接用ZKP來統稱呢？故意模糊了“零知識證明”和“壓縮知識證明”。”[2019/9/23]

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？

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

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。

免責聲明：

在我將英語轉換成二進制，并將二進制轉換成英語的步驟中，并沒有遵循任何模式。有許多不同的方法可以將二進制數據轉換成英語并轉換回去，我只是不想在本文中展開討論這個問題。感興趣的話，你可以通過以下鏈接進行了解：

https://en.wikipedia.org/wiki/ASCII

https://en.wikipedia.org/wiki/Unicode原文：https://hackernoon.com/a-very-basic-intro-to-hash-functions-sha-256-md-5-etc-21wp24jk

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