比特币:三分钟读懂什么是哈希函数：三大特性及应用_Yearn Shark Finance

作者|复利青年

出品｜白话区块链

想进一步了解区块链技术和比特币的小伙伴，就不得不翻越技术的围墙，从技术的角度，“睁眼”看看区块链世界里第一个杀手级成功应用比特币，看看中本聪为什么能被称为外星人，而提到区块链的技术这就不得不提到，学习区块链技术经常被使用到的一个知识——哈希函数。

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。

知情人士：FTX US的员工正试图在SBF缺席的情况下出售资产:11月11日消息，据知情人士透露FTX美国分公司FTX US的员工正试图出售公司资产，在某些情况下，FTX首席执行官SBF(Sam Bankman-Fried)没有“参与”。报道称，投资资产包括股票结算平台Embed和迈阿密一个场馆的冠名权。

SBF此前曾向公众保证，FTX的美国分公司财务状况良好。FTX US也曾表示，FTX US是一个独立的实体，拥有独立的管理人员、技术基础设施和许可，交易所继续正常运作。（The Block）[2022/11/11 12:47:01]

变换不能乱变换，要照着如下过程来：

知情人士：AVA Labs正以52.5亿美元估值筹集3.5亿美元融资:金色财经报道，据知情人士透露，加密货币Avalanche的主要开发商Ava Labs正在进行新一轮融资，估值有望超过50亿美元，使其成为估值最高的加密货币初创公司之一。其中一位知情人士说，该公司将筹资3.5亿美元，估值将达到52.5亿美元。由于本轮融资尚未公开，这位知情人士要求匿名。Ava Labs成立于2018年，并在2019年获得了600万美元融资，投资者包括基金巨头Andreessen Horowitz和Polychain。根据PitchBook的数据，该公司有170名员工。[2022/4/14 14:23:52]

1、任何长度的内容

知情人士：Anchorage将以超20亿美元估值进行新一轮融资:金色财经报道，据四位知情人士透露，加密货币托管公司Anchorage正在筹集一轮大型融资，该公司的估值将在20亿至30亿美元之间。其中一位不愿透露姓名的人士表示，Anchorage即将以30亿美元的估值进行融资。[2021/10/28 21:03:48]

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。

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。

调查：超过三分之一的高盛实习生将加密货币视为资产类别:10月28日消息，根据对高盛最新实习生的一项调查，33%的实习生将加密货币视为一种已经确立的资产类别。然而，大多数实习生仍然不了解数字资产，他们声称在加入加密货币狂潮之前需要做更多的研究。绝大多数受访者（95%）选择股票而不是加密货币作为首选投资方式。（U.Today）[2021/10/29 21:06:51]

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：

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。

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