比特币:科普 | 区块链技术不可撼动的基石：哈希函数

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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。

HorizonHarbor Capital与元本空间达成合作意向:据官方消息，国内数藏平台元本空间与投资机构HorizonHarbor Capital达成合作意向，双方将联合推动区块链技术与Web3变革的创新发展，共同打造新一代数字居民的“红学元宇宙”。

据官方表示，近日，元本空间首发大观园系列藏品《红楼梦中梦红楼》一经发售，即刻告罄，首发价格为99元，然而由于市场强烈需求，仅24小时内最高成交价已上涨至600元。[2023/8/2 16:14:04]

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

Nansen：Optimism独立地址数月增长近20%:金色财经报道，区块链分析公司Nansen在官推发布以太坊Layer 2扩容解决方案Arbitrum和Optimism分析显示，Optimism的活跃地址数正在追赶Arbitrum，上月独立地址数增长了19%，而Arbitrum则下降了6.76%。Arbitrum的交易量在空投季达到顶峰，但此后已恢复到空投前的水平，而Optimism交易数量则自2023年5月以来持续上涨。此外，Optimism和Arbitrum的日均Gas费均有所下降，与其他L2和zkEVM扩展解决方案相比，目前Optimism的费用最低。[2023/7/20 11:07:23]

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。

1KNcTh开头地址向币安转入1800枚比特币:金色财经报道，据Lookonchain监测，1KNcTh开头地址于约30分钟前向币安转入1800枚比特币，价值约4670万美元。该地址从今年1月11日开始买入比特币，总计已买入5867枚，按照其从交易所转出的时间计算，买入均价约为27,702美元。[2023/6/12 21:32:25]

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。

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

Crypto.com App已上线UNFI和WOO:6月18日消息，加密货币交易所Crypto.com近日在其App上线Unifi Protocol DAO（UNFI）、WOO Network（WOO）。（The Daily Hodl）[2022/6/18 4:36:50]

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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