SHA:科普 | 比特幣挖礦用的SHA256算法是什么？_ING

視頻來源：MatthewEnduresTeaching

翻譯：Cobo錢包

世界上最流行的計算機算法大概就是SHA256哈希算法了。首先看下它的定義——一種具有確定性的單向哈希函數。我們逐詞解釋一下：

「算法」就是執行操作的一系列步驟/過程；

「哈希函數」是一種數學函數，輸入的長度可以是任意的，但輸出的長度是固定的，可以把它理解為文件的數字指紋；

具有「確定性」的特征，意思是同一個輸入值，總能得到相同的輸出值。

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

SHA256是指輸出值為256位的安全的哈希算法，那「單向」是什么意思呢——單向代表了函數很難逆推。有些函數很容易逆推，比如加30，只需減30就可以逆推回來；但如果你要逆推兩個大素數的乘法公式就很難。

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

SHA256函數是一種單向散列算法，輸入值可以是任意類型和長度，輸出值位數均為256位，可能是256個1和0——這是一個很長的數，所以通常會寫成一段64位十六進制數。

這個公式有兩個有趣又實用的特點：

首先，如果你得到了同樣的哈希值，或者說是數字指紋，就是因為你輸入了完全相同的輸入值，兩個不同的輸入值不會得出同一個輸出值。

那哈希值數量有多少呢——2的256次方。

另一個有趣的特點是蝴蝶效應，只要輸入值改變一點點輸出值就會變。舉個例子，我現在拍一張照片，像素：1000x1000，文件長度：2400萬位，用SHA256算法來運行一下，得出一個哈希值。現在來改變輸入值中的某一個小單位，放大這個電線桿的像素，把綠色值的0改為1，重新用SHA256算法運行一遍，就得到一個完全不同的輸出值，這還只是改變了2400萬單位中的一個。

以上兩個特點幫助SHA256適用于各種場景：密碼學、數字簽名、認證，以及比特幣。

SHA256在比特幣協議中發揮著關鍵的作用，任何人都可以在自己的計算機上運行這個數學函數，但沒有人能逆推它。如果你可以逆推這個算法，你就可以比其他人挖礦挖得更快，然后賺很多錢。

比特幣挖礦的過程，就是找到輸入值的過程，這個輸入值通過SHA256算法產生了一串開頭帶有約70個零的輸出值。但是，因為沒有已知的公式，每個人能做的也只是通過蠻力一個數一個數去試，直到找到正確的輸入值。不過比特幣挖礦只需要找到一個接近的哈希值就好，不需要完全匹配。實際上，挖礦難度可以調整，保證大概每十分鐘能有礦工找到匹配的輸入值，然后賺取12.5比特幣的出塊獎勵，這就是為什么我認為它是地球上最流行的算法，或者應該說是地球上最常用的算法。

為了跑贏比特幣挖礦的競賽，人們專門使用了可以很快運行SHA256算法的計算機，有多快呢？

如果把全世界所有比特幣礦工加起來，目前他們每秒正在運算6千億億個哈希值，分秒不休，日復一日。

所以我說SHA256是最流行的算法，這個結論還是很公道的。我覺得可能會有其它的字符處理算法和它競爭，比如傅里葉變換函數，但是每秒能運算超過6千億億次嗎？

我不知道...

Anyway，我說這些就是想表明：沒有人能找到比特幣挖礦的捷徑，雖然找捷徑有巨大的經濟動力，或許有人能找到，但他們不會那樣做，只會選擇遵循規則...

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