密碼學中的哈希是什麼？

了解加密哈希功能

1。加密哈希功能採用任何大小的輸入，並產生固定尺寸的輸出，稱為哈希或摘要。此過程是確定性的，這意味著相同的輸入將始終生成相同的哈希值。輸出通常是十六進製字符的字符串，例如SHA-256的64個字符。

2。安全哈希函數的核心屬性之一是，應在計算上扭轉該過程。鑑於哈希，確定原始輸入應該非常困難。這種單向性質對於保護敏感數據（例如密碼和交易記錄）至關重要。

3。另一個關鍵特徵是碰撞阻力。幾乎不可能找到兩個產生相同哈希的不同輸入。由於雪崩效應，即使是更改單個字符的輸入（例如更改單個字符）也可能會產生截然不同的哈希（Hash）。

4。哈希功能廣泛用於區塊鏈技術。區塊鏈中的每個塊都包含上一個塊的哈希，形成了一個安全的鏈。這樣可以確保數據完整性，因為任何對塊的篡改都會​​改變其哈希並打破鏈條，從而使操作可立即檢測到。

5。在Bitcoin等加密貨幣的背景下，在採礦過程中使用了哈希。礦工競爭通過調整非CE值來找到符合某些標準的哈希。這個被稱為工作證明的過程可確保網絡並驗證交易而不依賴中央權威。

哈希在區塊鏈安全中的作用

1。加密貨幣網絡中的每筆交易都被懸浮並包含在一個塊中。然後，使用默克樹結構將這些單獨的交易哈希相結合，從而產生一個默克爾根哈希，代表塊中的所有交易。這允許對交易數據有效且安全的驗證。

2。區塊鏈的不變性在很大程度上取決於哈希。一旦將一個塊添加到鏈條中，更改任何交易就需要重新計算該塊的哈希和隨後的每個塊，這在計算上是不切實際的，這是由於網絡的分佈性質和工作證明的要求。

3。散列通過使參與者能夠驗證數據完整性而無需信任中央實體，從而確保了分散系統的透明度和信任。用戶可以通過比較哈希值獨立驗證他們收到的數據是否與原始數據匹配。

4。許多加密貨幣中的錢包地址是通過哈希從公共鑰匙中得出的。例如，Bitcoin使用SHA-256和RIPEMD-160生成地址。這增加了額外的安全性，並遮蓋了公共密鑰，直到花費交易為止。

5。加密貨幣交易中的數字簽名通常涉及在簽名之前散佈信息。這降低了要簽署的數據的大小並在保持安全性的同時提高性能，因為簽名與交易的唯一哈希相息息相關。

加密空間中的常見哈希功能

1。 SHA-256是加密貨幣中使用最廣泛的哈希功能之一。它是由國家安全局（NSA）開發的，是Bitcoin採礦算法和交易處理的骨幹。它的256位輸出提供了針對蠻力攻擊的高度安全性。

2。 Scrypt是另一種哈希算法，由Litecoin等加密貨幣使用。它旨在比SHA-256更含有記憶力，這使得它不太容易受到ASIC等專業硬件的影響，並促進了更加分散的採礦環境。

3。 Ethash是以太坊的工作證明系統中使用的哈希函數。它強調記憶硬度，以阻止大型採礦農場，並鼓勵使用消費級硬件的普通用戶參與。

4。每個哈希功能都針對特定的網絡目標量身定制，平衡安全性，權力下放和性能。算法的選擇會影響採礦可及性，網絡安全性和對集中化的抵抗力。

5。隨著量子計算的進步，對量子後加密哈希功能的興趣越來越大。儘管當前的哈希256（SHA-256）函數被認為對量子攻擊相對抵抗力，但未來的區塊鏈系統可能會採用量子安全替代方案來確保長期安全性。

常見問題

是什麼使哈希功能安全？安全的哈希函數必須具有前圖像的阻力（不能逆轉哈希），第二個前圖像電阻（找不到具有相同哈希的不同輸入），並且碰撞電阻（找不到任何兩個具有相同哈希的輸入）。它還應顯示雪崩效應，其中較小的輸入變化產生截然不同的輸出。

兩個不同的文件可以具有相同的哈希嗎？從理論上講，是的，由於哈希輸出和無限可能的輸入的有限大小，這被稱為碰撞。但是，安全的加密哈希功能使發現這種碰撞幾乎是不可能的。在正常條件下，SHA-256沒有已知的碰撞。

為什麼區塊鏈使用默克爾樹？ Merkle樹可以有效且安全地驗證大量數據。通過遞歸的哈希對交易對，它們產生一個代表所有交易的單根哈希。這使輕量級客戶端可以驗證在不下載整個區塊鏈的情況下是否包含交易。

哈希與加密相同嗎？否。哈希是一個單向函數，無法逆轉，而加密是一個雙向過程，允許對數據進行加密，然後用密鑰解密。哈希用於完整性和驗證；加密用於機密性。