區塊鏈中的哈希是什麼？ （簡單解釋）

什麼是哈希函數？

1. 哈希函數是一種數學算法，它接受任意大小的輸入並產生固定長度的輸出字符串。

2. 這一輸出（稱為散列）即使在輸入僅更改一個字符時也顯得完全隨機。

3. 哈希函數是確定性的——相同的輸入總是產生相同的哈希值，無論計算多少次。

4. 它們被設計為單向的：從計算上來說，從哈希值中逆向工程原始輸入是不可行的。

5. 即使源數據發生微小的改變，也會導致哈希值顯著不同——這種特性稱為雪崩效應。

哈希如何保護區塊鏈區塊

1. 區塊鏈中的每個塊都包含交易數據、時間戳、隨機數和前一個塊的哈希值。

2. 包含前一個塊的哈希值會創建一條加密鏈——更改任何塊都會使所有後續哈希值無效。

3. 礦工必須找到一個有效的隨機數，以便生成的塊哈希滿足網絡難度要求，這一過程稱為工作量證明。

4. 一旦得到確認，該塊的哈希值將成為一個永久的、防篡改的指紋，與其確切內容和在鏈中的位置相關聯。

5. 任何修改歷史數據的嘗試都會迫使重新計算每個後續區塊的哈希值——這項任務需要多數網絡共識和巨大的計算能力。

加密貨幣中常見的哈希算法

1. Bitcoin 使用 SHA-256，它是 NSA 開發的安全哈希算法 2 系列的成員。

2. 以太坊最初依賴於 Ethash，這是一種內存困難的變體，旨在抵抗 ASIC 的統治地位。

3. Litecoin 採用 Scrypt，它強調內存使用而不是原始計算，以支持 GPU 挖掘。

4. Cardano 使用 Blake2b，因其速度、安全性和對側通道攻擊的抵抗力而被選中。

5. Solana 集成了 Keccak-256 來進行某些簽名驗證，儘管其主要共識層使用 SHA-256 衍生品。

哈希值和錢包地址

1. 公鑰在 SHA-256 之後使用 RIPEMD-160 進行哈希處理，以生成 Bitcoin 地址——更短、更易於管理的標識符。

2. 以太坊地址源自公鑰 Keccak-256 哈希值的最後 20 個字節，然後以十六進制格式編碼。

3. 地址校驗和，如以太坊中的 EIP-55，應用額外的哈希層來檢測傳輸過程中的印刷錯誤。

4. 分層確定性 (HD) 錢包使用基於哈希的派生路徑從單個種子短語生成多個地址。

5.哈希的不可逆性確保無法從錢包地址或交易哈希中推斷出私鑰。

常見問題解答

問：兩個不同的輸入可以產生相同的哈希值嗎？答：是的，但只是理論上——對於 SHA-256 等現代算法來說，碰撞的可能性很小。 Bitcoin 的哈希函數尚未證明存在實際衝突。

問：交易 ID 與哈希值相同嗎？答：是的——交易 ID (TXID) 是序列化交易數據的雙 SHA-256 哈希值，作為其在鏈上的不可變標識符。

問：為什麼有些區塊瀏覽器顯示不同的哈希格式？答：由於字節順序約定，哈希值可能會出現反轉 - Bitcoin 在內部以小端字節順序顯示哈希值，而大多數接口以大端字節順序呈現它們以提高可讀性。

問：散列會消耗大量能量嗎？ A：哈希操作本身是輕量級的；然而，工作量證明挖礦所需的重複執行（每秒數十億次嘗試）推動了整個網絡的高電力需求。