区块链哈希值详解:现状与应用
区块链中的哈希值是什么?
今天我想和你聊聊区块链中的哈希值这个话题。无论你是刚进入这个领域的新手,还是已经在币圈摸爬滚打了一段时间的“老鸟”,相信你都对“哈希值”这个词不陌生。如果你正为这个问题困惑,希望这篇文章能帮到你。记得关注我们,如果你有不同的见解,也欢迎在评论区留言讨论!
区块链哈希算法是什么?
哈希算法,又称“散列”,是区块链技术的四大核心之一。它可以将一段数据转换成一个固定长度的字符串,俗称“消息摘要”。由于每段数据只对应一个哈希值,这使得哈希算法成为验证数据完整性的利器。在快速查找和加密领域,哈希算法的应用非常广泛。
在如今这个互联网时代,人与人之间的距离虽然缩短了,但信任问题却变得更加复杂。传统的第三方中介机构依赖私密且中心化的技术架构,这根本无法解决信任和价值转移问题。区块链技术通过去中心化的数据库架构来解决这个问题,哈希算法在此过程中起到了关键作用。
散列算法是区块链保证交易信息不被篡改的单向密码机制。它对交易区块进行加密,将信息压缩成一串数字和字母组成的散列字符串。区块链的散列值可以唯一且准确地标识一个区块。在验证区块真实性时,只需简单计算出其散列值,如果没有变化,就说明区块信息未被篡改。
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小白如何秒懂区块链中的哈希计算
在学习区块链的过程中,我发现“哈希”这个词就像幽灵一样反复出现。这个词源自密码学中的一个函数,网上关于它的论文和资料多得让人头疼,我只想了解区块链的基础知识,为啥弄得那么复杂?我的密码最长就是123456,再复杂点就是654321,顶多在最后加个a,你却给我弄得那么难,感觉脑力被榨干,脑细胞成批死亡!所以,为了让和我一样的小白同学也能轻松理解,我尝试用最简单的语言解释哈希计算,不求最准确,但求最易懂。
一、什么是哈希算法
1、定义:哈希算法是将任意长度的字符串变换为固定长度的字符串
简单来说,哈希算法就像一个输入一串数字,输出另一串数字的黑箱。如果我们自己定义一个“增一算法”,输入1,输出2;输入100,输出101。如果我们定义一个“变大写算法”,输入“abc”,输出“ABC”。这听起来很简单,对吧?
2、特点:
哈希算法与我们的“增一算法”和“变大写算法”相比,有哪些特点呢?
1)确定性,算得快:无论怎么计算,结果都一样,而且效率高。
2)不可逆:知道输出,无法推出输入的值。
3)结果不可测:输入稍微变动,结果就天翻地覆,毫无规律可循。
总之,哈希运算就像一个黑箱,是加密的好帮手。你说“11111”,它给你加密成“b0baee9d279d34fa1dfd71aadb908c3f”;你说“11112”,它给你弄成“afcb7a2f1c158286b48062cd885a9866”。输入和输出完全不相关,即使输入相似,输出也完全不同。
二、哈希运算在区块链中的使用
1、数据加密
交易数据通过哈希运算进行加密,并把相应的哈希值写入区块头。一个区块头包含了上一个区块的哈希值和下一个区块的哈希值。
1)识别区块数据是否被篡改:区块链的哈希值可以唯一且精准地标识一个区块,任意节点通过简单的哈希计算都可以获得这个区块的哈希值。如果计算出的哈希值没有变化,就意味着区块链中的信息未被篡改。
2)把各个区块串联成区块链:每个区块都包含上一个区块的哈希值和下一个区块的值,这样就形成了一个链式结构的区块链。
2、加密交易地址及哈希
在区块头中,有一个Merkle root(默克尔根)的哈希值,它是做什么用的呢?首先,我们需要了解什么是Merkle root。它是一个二叉树结构的根。什么是二叉树?什么是根?看看下面的图就明白了。一分二,二分四,四分八,可以一直分下去,这就是二叉树。根就是最上面的节点。
这个根的数据是怎么来的呢?是把一个区块中的每笔交易的哈希值计算出来后,再两两哈希值再哈希,再哈希,再哈希,直到最顶层的数值。
这么哈希了半天,到底有什么用呢?
1)快速定位每笔交易:由于交易在存储上是线性存储,定位到某笔交易需要遍历,效率低,时间长。通过这样的二叉树,可以快速定位到想要找的交易。举个不恰当的例子:怎么找到0-100之间的一个任意整数?(假设答案是88)那比较好的一个方法就是问:1、比50大还是小?2、比75大还是小?3、比88大还是小?仅仅通过几个问题就可以快速定位到答案。
2)核实交易数据是否被篡改:从交易到每个二叉树的哈希值,有任何一个数字有变化,都会导致Merkle root值的变化。同时,如果有错误发生,也可以快速定位错误的地方。
3、挖矿
在我们的区块头中有个参数叫随机数Nonce,寻找这个随机数的过程就叫做“挖矿”!网络上任何一台机器只要找到一个合适的数字填到自己的这个区块的Nonce位置,使得区块头这6个字段(80个字节)的数据的哈希值以18个以上的0开头,谁就找到了“挖到了那个金子”!我们无法事先写好一个满足18个0的数字然后反推Nonce,唯一的做法就是从0开始一个一个尝试,看结果是不是满足要求,不满足就再试下一个,直到找到。
找这个数字到底有什么用呢?
1)公平的找到计算能力最强的计算机:这有点像我这里有个沙子,再告诉你它也那一个沙滩中的一粒相同,你把相同的那粒找出来一样。那可行的办法就是把每一粒都拿起来都比较一下!那么比较速度最快的那个人是最有可能先找到那个沙子。这就是所谓的“工作量证明PoW”,你先找到这个沙子,我就认为你比较的次数最多,干的工作最多。
2)动态调整难度:比特币为了保证10分钟出一个区块,就会每2016个块(2周)的时间计算一下找到这个Nonce数字的难度,如果这2016个块平均时间低于10分钟则调高难度,如高于十分钟则调低难度。这样,不管全网的挖矿算力是怎么变化,都可以保证10分钟算出这个随机数Nonce。
三、哈希运算有哪些?
说了这么多哈希运算,好像哈希运算就是一种似的,其实不是!作为密码学中的哈希运算在不断的发展中衍生出很多流派。我看了“满头包”还是觉得内在机理太复杂了,暂时罗列如下,小白们有印象知道是怎么回事就好。
从下表中也可以看得出,哈希运算也在不断的发展中,有着各种各样的算法,各种不同的应用也在灵活应用着单个或者多个算法。比特币系统中,哈希运算基本都是使用的SHA256算法,而莱特币是使用SCRYPT算法,夸克币(Quark)达世币(DASH)是把很多算法一层层串联上使用,Heavycoin(HAV)却又是把一下算法并联起来,各取部分混起来使用。以太坊的PoW阶段使用ETHASH算法,ZCASH使用EQUIHASH。
需要说明的是,哈希运算的各种算法都在不断升级完善中,而各种币种使用的算法也并非一成不变,也在不断地优化中。
总结:哈希运算在区块链的各个项目中都有着广泛的应用,我们以比特币为例就能看到在数据加密、交易数据定位、挖矿等各个方面都有着极其重要的作用。而哈希运算作为加密学的一门方向不断的发展和延伸,身为普通小白的我们,想理解区块链的一些基础概念,了解到这个层面也已经足够。
区块链中的哈希值是什么意思?
如果你对区块链领域有所了解,那么你一定听说过哈希值。或许我们在浏览区块链信息时会经常看到哈希值,但如果让我们说说哈希值到底是什么,可能我们也并不能说明白。我知道,虽然很多人都已经进入币圈很久,但对于区块链领域的一些概念还处于一个一知半解,知道又不完全清楚的状态。其实哈希就是一种压缩信息的方法,我们可以通过哈希将很长的一段文字压缩成一小段乱码,那么区块链中的哈希值是什么意思呢?现在就让我来为大家详细的讲解一下。
哈希值是将任意长度的输入字符串转换为密码并进行固定输出的过程。哈希值不是一个“密码”,我们不能通过解密哈希来检索原始数据,它是一个单向的加密函数。
区块链哈希是什么?如果是刚开始了解区块链,就需要结合“区块”的概念来一起理解了。每一个区块,包含的内容有数据信息、本区块的哈希值以及上一个区块的哈希值。区块中的数据信息,主要是交易双方的地址与此次交易数量还有交易时间信息等。而哈希值就是寻找到区块,继而了解到这些区块信息的钥匙。以上就是区块链中哈希的含义了。
区块链通过哈希算法对一个交易区块中的交易信息进行加密,并把信息压缩成由一串数字和字母组成的散列字符串。金窝窝集团分析其哈希算法的作用如下:区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都可以获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值,前一个块被称为当前块的父块,如果考虑父块有一个当前区块。它将会有上一个块的哈希值即父块。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值。当我们更改当前块中的任何数据时,块的哈希值将被更改,这将影响前一个块,因为它有前一个块的地址。例如,如果我们只有两个块,一个是当前块,一个是父块。当前块将拥有父块的地址。如果需要更改当前块中的数据,还需要更改父块。当只有两个数据块时,很容易更改数据,但是现在,当我们在区块链中实现时,2020-01-24 12:32已经挖掘了614272个块,而614272(th)块的哈希值为00000000000000000007a6be31011560f1e3abe8f125e356a31db6051753334e。如果我们要更改当前块614272(th)中的数据,614271块的哈希地址必须更改,但是614271块的哈希是不可能更改的,所以这就是区块链被称为不可变的,数据可信的。区块链的第一个块,称为起源块。你可以从这个起源块中看到有多少块被开采到现在。
如果我们对输入的任何部分做一个小的改变,输出就会有一个大的改变,请看下面的例子以获得更多的理解。哈希值是区块链技术不可变的和确定的潜力核心基础和最重要的方面。它保留了记录和查看的数据的真实性,以及区块链作为一个整体的完整性。
哈希值是什么
哈希值,又称:散列函数是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法。
散列函数把消息或数据压缩成摘要,使得数据量变小,将数据的格式固定下来。该函数将数据打乱混合,重新创建一个叫做散列值的指纹。
散列值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表。好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。在散列表和数据处理中,不抑制冲突来区别数据,会使得数据库记录更难找到。
扩展资料:
哈希值的性质:
所有散列函数都有如下一个基本特性: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。
这个特性是散列函数具有确定性的结果,具有这种性质的散列函数称为单向散列函数。但另一方面,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,这种情况称为“散列碰撞(collision)”,这通常是两个不同长度的输入值,刻意计算出相同的输出值。
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。
典型的散列函数都有非常大的定义域,比如SHA-2最高接受(2-1)/8长度的字节字符串。同时散列函数一定有着有限的值域,比如固定长度的比特串。
在某些情况下,散列函数可以设计成具有相同大小的定义域和值域间的单射。散列函数必须具有不可逆性。
参考资料来源:百度百科-哈希值
区块链技术中的哈希函数是什么?
重庆金窝窝:哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码,原理是基于一种密码学上的单向哈希函数,这种函数很容易被验证,但是却很难破解。
通常业界使用y = hash(x)的方式进行表示,该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中的哈希值是什么?
哈希值是将任意长度的输入字符串转换为密码并进行固定输出的过程。哈希值不是一个“密码”,我们不能通过解密哈希来检索原始数据,它是一个单向的加密函数。
区块链:
区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。2019年1月10日,国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》。
经过以上对区块链中的哈希值是什么的分享介绍,相信你对区块链哈希有了大概的了解,想知道更多关于区块链中的哈希值是什么的知识,关注我们,我们将持续为您分享!