区块链的核心思想是去中心化，小编写作的核心思想是去妖魔化。在这个区块链已经被妖魔化的世界，如何化繁为简、去伪存真至关重要，要准确全面了解一个技术，从底层技术入手，弄清楚基础概念是必要的。对于区块链来说，哈希算法的理解至关重要，很多白皮书对哈希运算只是一笔带过，并没有详细的介绍，这里小编会用通俗的语言给大家讲解什么是哈希运算，以便大家更好的了解区块链技术。
哈希定义
Hash（哈希或散列）算法是一种常见的计算机基础算法，它能将任意长度的输入（又叫做预映射，pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，通常情况下，不同的输入很难映射为相同的Hash值。
例如，计算“Astar区块链实验室很棒！”的SHA-256Hash值。
这说明，对于一个文件，无需查看其内容，只要其SHA-256Hash计算后结果为cda445c254d7123437d1542423daded0bfffba5545eb084da00a652af797601d，则说明文件内容极大概率为“Astar区块链实验室很棒！”。
常见算法
目前主流的Hash算法包括MD5和SHA系列算法。
MD5（消息摘要算法第五版）是Rivest在1991年基于MD4算法开发出技术更加成熟的算法。它输入仍以512位分组来处理输入的信息，最后生成一个128位散列值。MD5比MD4复杂度大一些，但却更为安全。MD5已被证明不具备“强碰撞抗性”。
SHA（Secure Hash Algorithm）是一个密码散列函数家族，并不是一个算法。能计算出一个数字消息所对应到的，长度固定的字符串（又称消息摘要）的算法。且若输入的消息不同，它们对应到不同字符串的机率很高。
SHA家族的五个算法，分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512，算法原理类似。
综上，MD5和SHA1已经被破解，一般推荐使用至少SHA-256或更安全的算法。
算法特性
正向快速
无论你对同一个输入尝试多少次哈希运算，都会在有限时间内返回一个固定的哈希值。这里我们尝试用10买的“小霸王”来跑下运算速度，看看具体消耗了多少时间。0.4毫秒。
逆向抗力
已经给定的Hash值，在有限时间内几乎很难逆推找到输入。
这里用几乎很难是因为，逆推找到输入只能应用穷举法，也就是一个一个去试。运气好的话试一次就出来了，运气差的话要试2^128-1次，可以肯定的是，我们Astar老大的10代世孙肯定是看不到试出来那一天了。平均下来，试出来的期望是2^127次，所以还是看不到。
敏感特性
输入值只要有微小的改动，输出Hash值就会大不一样。
Hash算法一般都是计算敏感型。也就是说计算资源是瓶颈，主频越高的CPU运行Hash计算的速度也越快，随后又引入了更高校的GPU来进行哈希计算。这也就导致了近两年显卡的价格大大上涨，所以喜欢吃鸡的小伙伴痛苦了，更换显卡的成本至少3000元。
冲突避免
很难找到两段不同的输入，使得它们的Hash值一样（发生碰撞）。也就是说只要输入不同，那么他们的输出几乎不同。
冲突避免又称为“抗性碰撞”，分为“弱抗碰撞性”和“强碰撞抗性”。在给定输入的前提下，无法找到另一个有相同Hash值的输入，则称算法具有“弱抗碰撞性”。如果无法找到任意两个发生Hash碰撞的输入，则称算法有“强碰撞抗性”。
总结今天的内容，主要就介绍了哈希算法的概念和它的一些特征，是现代密码学算法的基础，后面小编会继续介绍区块链相关的技术内容，内容会以通俗易懂为主，目的是让大家更加好的了解区块链技术。我们下期见！
来源：
发布人：Astar区块链实验室
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