科普 | 区块链技术不可撼动的基石:哈希函数_比特币:区块链

这是白话区块链的第1887期原创?作者|复利青年出品|白话区块链

比特币作为加密行业第一个成功的应用,自诞生以来受到越来越多的关注。不过一旦深入一点了解比特币背后的技术,哈希函数就是绕不开的概念,那么哈希函数到底是什么?

维基百科是这么说的:

哈希函数是一种从任何一种数据中创建小的数字指纹的方法。哈希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。

百度百科和维基百科真有别称的话,应该叫看不懂百科。给哈希函数一个简洁的白话定义:哈希函数是一系列复杂的但输出值位数固定的数学变换。

Aave的美元稳定币GHO推出48小时内市值突破250万美元:金色财经报道,Aave的美元稳定币GHO在以太坊主网推出后短短48小时内,其总铸造价值已达到250万美元。据DefiLama数据显示,GHO当前市值259万美元,当前价格0.99美元/枚,总流通量为261万枚。

7月15日,Aave推出了GHO,这是一种去中心化、超额抵押的稳定币,由多种数字资产支持,包括ETH和AAVE。[2023/7/18 11:00:38]

变换不能乱变换,要照着如下过程来:

1、任何长度的内容2、经过这系列复杂但固定的数学变换后3、会输出一个固定长度和格式的数据

脚注:数学领域会用H表示这经过变化后输出的数值,中文名叫消息摘要或数字指纹。

数据:过去9个月对Discord钓鱼攻击已从至少3.2万名受害者处窃取价值7300万美元资产:6月19日消息,数据显示,过去9个月,NFT drainers对Discord的网络钓鱼攻击已从至少3,2000名受害者钱包处窃取价值7300万美元NFT与加密货币。一位名为Plum的匿名安全研究员表示,其中95%是18岁以下的孩子,他们会购买笔记本电脑、手机、鞋子,并在元宇宙平台Roblox上花费大量资金。他们大部分时间都在玩Roblox,并为其Roblox头像、视频游戏、皮肤等购买装备。[2023/6/19 21:46:21]

比如,在比特币中,公钥生成地址时用到的哈希函数SHA256,后面的“256”的意思是输出是固定256位长度的数据。

Sushi DAO向CB Recruitment支付10万美元主厨招募费用的提案未获通过:3月20日消息,区块链招聘公司CB Recruitment为Sushi DAO招聘Sushi主厨Jared Gray以获得10万美元报酬的提案未获得通过,数据显示大约80%的投票者对该提案投了反对票或弃权票(55.26%反对,24.1%弃权),而在希望为CB Recruitment支付酬金的20%赞成者中,只有14%希望Sushi DAO立即向其支付所要求的100,000美元(分别价值5万美元的USDC和SUSHI代币)。[2023/3/21 13:15:39]

这数学变换不是任意变换都能被称之为哈希函数,一个数学变换要升级为哈希函数必须符合三个条件:唯一性、单向性、暴力求解:

Santiment:BTC和ETH需要增加一些网络效用,来证明目前的市值是合理的:1月3日消息,区块链分析公司Santiment发文称,根据Santiment Feed的NVT价格预测模型,BTC和ETH市值较高,需要增加一些网络效用来证明他们目前的市值是合理的;两个网络的流通率都需要在2023年回升。

Santiment推文中分享的快照显示,BTC自去年8月以来一直出现看跌流通背离;自2022年12月以来,ETH一直在看跌和看涨循环之间交替。[2023/1/3 22:22:53]

1、哈希函数的唯一性

直观的理解就是:只有输入X,才能得到H。理解这个特性时,可以把哈希函数理解成你和你的指纹,你是输入,你的指纹是输出,唯一性就是指只有你才能有你的指纹,在比特币里就是指,你转账用的比特币地址,只有你的公钥才能生成,就像你的指纹是独一无二的一样,世界上没有任何其他人能生成和你一样的转账地址。

2、哈希函数的单向性

哈希函数的单向性是指H是无法反向推导X。如果给你一个指纹,仅有一个指纹的你,是绝对想象不出指纹的主人到底是男是女,到底长什么样,只能知道这是个指纹。

哈希函数的单向性可以用一个不准确但十分形象的类比来直观理解——来猜猜下巴的主人是谁?

这Man味十足的迷人下巴主人是白宇?是张震?还是赵又廷?谜底揭晓:是我们喜爱的坤坤,不是蔡徐坤,而是乡村F4谢广坤↓

因为哈希函数的单向性,所以在比特币里,即使我们的收款地址是公开的,但是没人能知道我们生成收款地址的公钥是什么,更无法知道生成公钥的私钥是什么。

市面上有一种言论说,量子计算机的出现会让比特币一文不值,但现在你应该知道,即使量子计算机出现可,目前也难以攻破哈希函数,哈希函数是中本聪为比特币设置的一道安全锁,希望比特币有充足的时间升级到抗量子的加密算法。

3、哈希函数的暴力求解

如果知道哈希值H真想找到输入值X,只能从源头出发,一个数一个数去尝试,每个数都套到哈希函数里,然后看看输出的哈希值是不是等于H。

就像如果你真想知道某个指纹是谁的指纹,你只能全世界一个个人找过去,去对比每一个手里的指纹和这个指纹,是不是完全相同,没有丝毫偏差。?02?

哈希函数因为这三个特性变成了中本聪手里的利器,帮助他在设计比特币的路上解决了多个难题,在比特币白皮书中,除了简介和结论的10个章节里,几乎每个章节都能看到哈希函数的使用。

用哈希函数的唯一性用来防止作假——数字签名

用哈希函数的唯一性来提升效率——默克尔树检索交易记录

用哈希函数的单向性用来保密——公钥生成比特币的地址

用哈希函数的暴力求解来设计比特币的工作量证明——当范围足够大的时候,拿着指纹去找指纹拥有人是不可能的事情,但如果把范围缩小呢,比如在一个只有几百万人的城市里找,难度就会小很多,这就是比特币的mining难度调整机制,想要难度高一点那就把范围扩大一点,想要难度低一点就把范围缩小一点。

1953年哈希函数出现,1970年哈希函数蓬勃发展,2001年SHA-256出现,在2008年时,哈希函数却在中本聪手里被玩出了花,成为了区块链技术里不可撼动的基石。

从这个角度看,多少让人理解了为什么专家和大牛都忍不住夸赞中本聪天才,甚至怀疑中本聪是不是外星人。

至此,虽然比特币白皮书中技术原理你只是懂了一个基础知识哈希函数,但这一点都不妨碍你理解了比特币白皮书里50%想要表达的内容。

END

上一篇:科普|以太坊虚拟机EVM是什么,有何用处?

『声明:本文为作者独立观点,不代表白话区块链立场,本内容仅供广大加密爱好者科普学习和交流,不构成投资意见或建议,请理性看待,树立正确的理念,提高风险意识。文章版权和最终解释权归白话区块链所有。』

欢迎长按二维码

阅读白话区块链入门连载

↓↓↓

喜欢请点「在看」

郑重声明: 本文版权归原作者所有, 转载文章仅为传播更多信息之目的, 如作者信息标记有误, 请第一时间联系我们修改或删除, 多谢。

水星链

[0:0ms0-1:476ms