密码学中的哈希函数

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哈希函数（Hash function）也叫杂凑函数。

哈希函数非常有趣，它可以对任意一段字符串数据，输出其“数据指纹”。

这个函数简单讲就是：hash（x）=y。

这里x叫“哈希输入”，它可以是一段任意长度的字符串。

y则叫“哈希输出”，或者叫“哈希值”，它是一段具有固定长度的字符串。

比如哈希函数中的一种：sha256（Secure Hash Algorithm256：安全哈希算法），它输出的哈希值是一个具有256位的二进制字符串，如果转写为16进制的话，那就有64位。

比如sha256（狗）=cecd675a4c3cb00d1fee2e46eb53f902c9c5d09fa0636f7ea83e10e3214ba656。

其实哈希函数除了sha256之外呢，另外还有很多，但是目前最为著名的就是sha256，因为比特币系统用到的哈希函数就是sha256。

哈希函数具有以下典型特征：

1、确定性：某一个输入必然对应唯一一个输出的哈希值。换句话说，输出不同，则输入必然不同。

2、一般不可逆性：哈希函数很容易由输入得到输出，但是却极难由输出逆推出输入。大家注意，加密货币挖矿的过程，可以简单理解为是一个由输出“勉强”找到输入的过程，所以挖矿-是极其困难的，至少人脑是做不到的，而现在普通电脑也基本做不到了，只有拥有巨大算力的矿池、矿场可以做到。另外，挖矿用到的方法实际上是穷举法，并不是逆推法（从本质上讲，只有生成的输出哈希值以一定数量的零开头，矿工才能验证区块。零的数量决定挖矿难度，并随着专用于网络的哈希率变化而变化）。

3、一般无哈希冲突：理论上，不同的输入，也可能得到相同的输出，这个叫“哈希冲突”，或者叫“哈希碰撞”。但是这个概率呢，相当于在现实世界中找到两片相同的树叶，这在现实中是不可能的。所以在实际操作中，是没有哈希冲突的，两个不同的输入，一定会得到不同的输出。

最后来谈谈，哈希函数有什么意义呢？

主要是可以对原始数据加密：原始数据设为x，而你呈现给别人的则是哈希值-hash（x）。别人无法通过hash（x）来反推x，但是在需要与合适的时候，却很容易输入x来验证hash（x）。