BTC:科普 | 区块链技术不可撼动的基石：哈希函数_MYBTC币

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。

币信矿业CEO刘飞：今年很多进场机构是资产配置型公司他们更期待BTC长期价值:金色财经现场报道，与时共创第二届年度金色盛典12月26日在三亚举行。在圆桌对话“探2021年区块链行业发展如何走”环节，币信矿业CEO刘飞指出，2019年很多顶级基金就入场了，但他们是通过量化来赚钱的。而今年很多进场的机构是资产配置型的公司，他们选择长期持有，期待比特币的长期价值。另外还有Paypal、渣打等基础设施类企业都开始提供比特币相关服务，这对全球用户是非常重要的，因此促进了行业的上涨。对于机构入场我认为有三个原因，一是疫情原因，各国政府大量印钱，大机构买BTC来对冲通胀；另外之前BTC体量小机构无法入场，BTC体量变大后资产配置公司才能入场；当然还有一部分FOMO情绪。[2020/12/26 16:35:08]

变换不能乱变换，要照着如下过程来：

共为2020 | 首旅如家何英琪：未来3—5年一定会有很多家万亿级企业产生:金色财经现场报道，2020年6月21日，由金色财经主办的共为2020·区块链创新应用论坛在深圳拉开帷幕。首旅如家区块链总经理何英琪在《跃迁：大变革后的格局与方向》圆桌对话中指出，首旅如家2年来一直用区块链探索个人数字资产，将积分、优惠券、消费券等与区块链结合实现数据价值的互链互通流转。我们作为入围北京国资委高精尖示范项目，广州区块链重点应用示范项目，真正利用区块链技术，实现把个人数字资产上链打造成一个可行的模式。另外，太多的人把区块链和金融绑在一起，我个人认为区块链应该和价值绑在一起，金融会有很多放大的属性。我认为我们的政府是比较优秀和开明的，关键是我们有足够的方法和方式沟通。我会认为整个的区块链和技术以及产业融合未来都是乐观的，我认为未来3—5年一定会有很多家万亿级的企业产生，而且区块链本身是跨域的，我们国家可以有一些企业把这种价值突破边界，把这种价值流转到全球和流转到“一带一路”。[2020/6/21]

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

声音 | Anchor创始人：当前很多金融系统已过时 区块链技术可创建更有效的价值交换方式:据Finance Magnates 1月17日消息，加密平台Anchor的创始人兼首席执行官Daniel Popa表示，无论区块链是否将成为全球银行业未来的一部分，各国都意识到目前用于价值交换和存储的许多金融系统已经过时，尤其是在当今快速发展、技术驱动的现代经济背景下。区块链技术可以被用来创建更有效透明和安全的方式来进行价值交换。[2020/1/17]

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。

声音 | 张志军：央行数字货币如果能保护隐私，那么在小额付款上会成为很多人的首选:据经济参考报消息，近日，世界银行首席信息安全构架师张志军接受采访时表示，电子支付在中国已经很普遍，但是用户的隐私目前没有得到保护。央行的数字货币如果能保护使用者的隐私，那么在日常的小额付款这个应用领域会成为很多人的首选。他还指出，“就像当年在全国推广POS收款机一样，这是一个很大的工程。如果我们采取百花齐放的方法，允许很多私营机构参与到这个生态系统的建设，那么国家就需要制定相应的技术标准和合规要求，参与者必须达到这些要求才能够进入这个市场。如果这方面工作做得好，法定数字货币又只是取代现金的话，它所带来的金融风险应该是比较小的。”[2019/9/26]

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。

END

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