区块链中的哈希是什么？ （简单解释）

什么是哈希函数？

1. 哈希函数是一种数学算法，它接受任意大小的输入并产生固定长度的输出字符串。

2. 这一输出（称为散列）即使在输入仅更改一个字符时也显得完全随机。

3. 哈希函数是确定性的——相同的输入总是产生相同的哈希值，无论计算多少次。

4. 它们被设计为单向的：从计算上来说，从哈希值中逆向工程原始输入是不可行的。

5. 即使源数据发生微小的改变，也会导致哈希值显着不同——这种特性称为雪崩效应。

哈希如何保护区块链区块

1. 区块链中的每个块都包含交易数据、时间戳、随机数和前一个块的哈希值。

2. 包含前一个块的哈希值会创建一条加密链——更改任何块都会使所有后续哈希值无效。

3. 矿工必须找到一个有效的随机数，以便生成的块哈希满足网络难度要求，这一过程称为工作量证明。

4. 一旦得到确认，该块的哈希值将成为一个永久的、防篡改的指纹，与其确切内容和在链中的位置相关联。

5. 任何修改历史数据的尝试都会迫使重新计算每个后续区块的哈希值——这项任务需要多数网络共识和巨大的计算能力。

加密货币中常见的哈希算法

1. Bitcoin 使用 SHA-256，它是 NSA 开发的安全哈希算法 2 系列的成员。

2. 以太坊最初依赖于 Ethash，这是一种内存困难的变体，旨在抵抗 ASIC 的统治地位。

3. Litecoin 采用 Scrypt，它强调内存使用而不是原始计算，以支持 GPU 挖掘。

4. Cardano 使用 Blake2b，因其速度、安全性和对侧通道攻击的抵抗力而被选中。

5. Solana 集成了 Keccak-256 来进行某些签名验证，尽管其主要共识层使用 SHA-256 衍生品。

哈希值和钱包地址

1. 公钥在 SHA-256 之后使用 RIPEMD-160 进行哈希处理，以生成 Bitcoin 地址——更短、更易于管理的标识符。

2. 以太坊地址源自公钥 Keccak-256 哈希值的最后 20 个字节，然后以十六进制格式编码。

3. 地址校验和，如以太坊中的 EIP-55，应用额外的哈希层来检测传输过程中的印刷错误。

4. 分层确定性 (HD) 钱包使用基于哈希的派生路径从单个种子短语生成多个地址。

5.哈希的不可逆性确保无法从钱包地址或交易哈希中推断出私钥。

常见问题解答

问：两个不同的输入可以产生相同的哈希值吗？答：是的，但只是理论上——对于 SHA-256 等现代算法来说，碰撞的可能性很小。 Bitcoin 的哈希函数尚未证明存在实际冲突。

问：交易 ID 与哈希值相同吗？答：是的——交易 ID (TXID) 是序列化交易数据的双 SHA-256 哈希值，作为其在链上的不可变标识符。

问：为什么有些区块浏览器显示不同的哈希格式？答：由于字节顺序约定，哈希值可能会出现反转 - Bitcoin 在内部以小端字节顺序显示哈希值，而大多数接口以大端字节顺序呈现它们以提高可读性。

问：散列会消耗大量能量吗？ A：哈希操作本身是轻量级的；然而，工作量证明挖矿所需的重复执行（每秒数十亿次尝试）推动了整个网络的高电力需求。