【区块链】 Hash哈希算法

Hash 哈希

Crypto - currency

加密货币

比特币中主要用到了密码学中的两个功能：

其中，哈希具有两个重要的性质：

hash没有什么高效的方法人为的制造碰撞（指的是产生冲突），

可以通过brute-force（穷举）来获取到两个值的哈希碰撞

这里的碰撞指的是x，y两个不同的值经过哈希算法后结果相等

即：

$与（）（）$

在这里，hash指的是哈希函数，经过hash函数计算出的哈希值很难在参数不同的情况下获得相同的值

这种特性可以实现 massage digest - 信息摘要（又称信息指纹），用来检测文件完整性，是否被篡改等等

是指哈希函数的计算过程是单向的，不可逆的

例如 x -> hash（x）是十分容易计算出来的

但反过来就不可行

这两个性质可以结合在一起，用来实现：

例如想要确定x是否等于y，但又不想公开x和y的信息；可以通过hash（x）与 hash（y）进行比对，

$当（）（），那么$

针对于比特币，它要求哈希函数拥有第三个特性:

它的意思是说，哈希值的计算，事先是不可预测的；

光是看这个输入值，是很难看出来计算后的哈希值的

因此，比特币通过这样的特性

实现
$（）$
比特币会先设置一个target，

随后在blockheader中，给予了一个由用户自由设置的随机数（Nonce），通过这个Nonce的block header计算出的哈希值如果小于target则代表一个工作量，

这个过程就是挖矿

由于PuzzleFriendly特性，在挖矿的过程中，没有捷径，只能通过不停的尝试修改随机值来获取到符合要求的解，因此，这个过程才可以用来作为工作量的证明

总的来说~~（说人话）~~，PoW证明就是不断的尝试不同的blockheader（这个参数可以被由用户设置的随机数改变）来运行hash函数，当达到比特币的目标target，则代表这次挖矿成功了

PuzzleFriendly特性保证了每个挖矿行为的工作量都是足够多的，因此也可以说挖矿这种行为实际上是进行“无意义”的行为

虽然挖矿需要很多工作量才能找到合格的随机值，但是证明它却很容易，因此，每次有人找到合格的随机值后会向其他人发布这个随机数，其他人来证明这是否合格，当合格率超过5 0%则意味着这个随机值是合法的

Difficult to solve，but easy to verify（难解,但易验证）

SHA-256，哈希算法的一种，它满足上文所说的三个哈希特性，因此被比特币采用