区块链中的哈希到底是什么?
什么是哈希?
哈希是将任意长的输入编程加密的固定长度输出的过程。哈希并不等同于加密方法,因为无法解密哈希值来获取原始数据。事实上哈希是一种单向加密函数。
With the hash function,the data on the Internet can be saved in the form of a fixed length string.One method is SHA-256(secure hash algorithm-256 bits).SHA-256 is the successor of SHA-1,and the output of SHA-1 is 160 bits.Lucky hash game system development and construction,rule mode customization,
哈希是区块链技术和不可篡改和潜力的核心基础和最重要的方面。哈希维护了记录和查看数据的真实性,区块链的完整性也是这样的。
这也是区块链技术最重要的技术特征的一部分,只有理解了哈希才能了解区块链不可篡改性的潜力和价值。
1.确定性如果两个散列值是不相同的(根据同一函数),那么这两个散列值的原始输入也是不相同的。
2.散列碰撞(collision)散列函数的输入和输出不是唯一对应关系的,如果两个散列值相同,两个输入值很可能是相同的,但也可能不同。
3.不可逆性一个哈希值对应无数个明文,理论上你并不知道哪个是。“船长,如果一样东西你知道在哪里,还算不算丢了。”“不算。”“好的,那您的酒壶没有丢。”
4.混淆特性输入一些数据计算出散列值,然后部分改变输入值,一个具有强混淆特性的散列函数会产生一个完全不同的散列值。
Merkle Tree(马尔科夫树)是什么?
当有大量数据需要验证时,就需要消耗大量的内存来存储和确保安全,这个过程很难。但是有了马尔科夫树(Merkle tree),就可以轻易解决这些问题。
马尔科夫树是区块链技术的基础,在该结构中,可以很容易地在大量数据中找出哪些数据发生了变化,整个数据验证的过程非常高效。比特币和以太坊中都使用了马尔科夫树。
所有的交易都在底部,最顶部的哈希值叫作Root hash或Merkle root(马尔科夫根)。
Root hash有所有交易的信息。马尔科夫树会重复计算节点对的哈希值,直到只剩下一个哈希值,就是Root hash。
Merkle tree是一个二叉树,所以需要偶数个叶子结点,如果交易数是奇数,那么最后一个哈希值会复制一次来创建偶数个叶子节点。
可以看出奇数值的交易数中有复制的交易进行了哈希,表明Merkle tree会计算奇数的叶子树。
所有交易数据会总结成一个Root hash,保存在区块头(block header)中。数据中有任何改变,整个哈希值就会变化,如果哈希值变化了,Merkle root就会发生变化。Merkle tree可以帮助维护数据的完整性。
哈希函数的运算结果是哈希值竞猜,如果两个哈希值相同的话,那这两个输入值的微盘结果极大可能会是多国语言相同的,也有一部分可能是大富不同的,这一部分的情况就叫做幸运哈希竞猜碰撞。反之如果两个哈希值是不相同的,那么这两个散列值的原始输入一定是不相同的。对于一个数据块,哪怕只改动一点,那这个哈希值的改动都会非常大,这就是抗篡改能力。哈希值还属于是一种单向函数并且是非对称的,就是指从明文到密文的不可逆的映射,简单来说只有加密过程,不会存在解密过程。
哈希游戏中的哈希算法有很多的实现方式,比如在编程语言中,如果一个函数实现了哈希算法的话,那么这个函数就会是哈希函数,可以说哈希函数就是某一种哈希算法的实现。
哈希函数又称为散列函数/散列算法,散列函数会把消息或者数据压缩成摘要,让数据量变小使数据的格式可以固定下来,这是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法,好的散列函数在输入中很少会出现散列冲突。
通过散列算法所计算出来的是散列值。散列值是不可逆的是无法逆向演算回原本的数值的,这样以来就可以有效的保护密码。因为散列值通常是用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表的,那在散列表和数据处理中,不抑制冲突来区别数据,会让数据库记录更加难以找到,所以如今散列算法也被用来加密存在数据库中的密码字符串。
散列表就是散列函数的一个主要应用,会使散列表能够快速的按照关键字来查询数据记录。关键字指可以用来解锁或者说是访问数据,散列表的“几乎不可能”的理念是把每个关键字都映射到唯一的索引上,就此能够保证直接去解锁火访问每一个数据。
哈希竞猜游戏算法是一种密码学领域常用的数学运算方法,是比特币、以太坊、Filecoin等加密货币项目的技术基础之一。
存储于IPFS的文档、图片、视频等文件均会经过哈希运算,得出一个独一无二的哈希值。
哈希算法具有3个特点:
(1)只有完全相同的输入值才能输出同一哈希值。
(2)输入值哪怕有略微的改变,输出的哈希值也会天差地别。
(3)输出值与输入值之间没有规律,因此无法通过输出值倒推出输入值。
哈希算法种类很多,但是它们都具有如下四大性质:
哈希算法性质一:等长性
不管输入的数据是长是短,算法得出的哈希值都具有相同的长度。哈希值往往很短,通常只有一两百个字节,占用的存储空间很小。