❶ 小白如何秒懂区块链中的哈希计算
小白如何秒懂区块链中的哈希计算
当我在区块链的学习过程中,发现有一个词像幽灵一样反复出现,“哈希”,英文写作“HASH”。
那位说“拉稀”同学你给我出去!!
这个“哈希”据说是来源于密码学的一个函数,尝试搜一搜,论文出来一堆一堆的,不是横式就是竖式,不是表格就是图片,还有一堆看不懂得xyzabc。大哥,我就是想了解一下区块链的基础知识,给我弄那么难干啥呀?!我最长的密码就是123456,复杂一点的就是654321,最复杂的时候在最后加个a,你给我写的那么复杂明显感觉脑力被榨干,仅有的脑细胞成批成批的死亡!为了让和我一样的小白同学了解这点,我就勉为其难,努力用傻瓜式的语言讲解一下哈希计算,不求最准确但求最简单最易懂。下面我们开始:
# 一、什么是哈希算法
## 1、定义:哈希算法是将任意长度的字符串变换为固定长度的字符串。
从这里可以看出,可以理解为给**“哈希运算”输入一串数字,它会输出一串数字**。
如果我们自己定义 “增一算法”,那么输入1,就输出2;输入100就输出101。
如果我我们自己定义“变大写算法”,那么输入“abc”输出“ABC”。
呵呵,先别打我啊!这确实就只是一个函数的概念。
## 2、特点:
这个哈希算法和我的“增一算法”和“变大写算法”相比有什么特点呢?
1)**确定性,算得快**:咋算结果都一样,算起来效率高。
2)**不可逆**:就是知道输出推不出输入的值。
3)**结果不可测**:就是输入变一点,结果天翻地覆毫无规律。
总之,这个哈希运算就是个黑箱,是加密的好帮手!你说“11111”,它给你加密成“”,你说“11112”它给你弄成“”。反正输入和输出一个天上一个地下,即使输入相关但两个输出毫不相关。
# 二、哈希运算在区块链中的使用
## 1、数据加密
**交易数据是通过哈希运算进行加密,并把相应的哈希值写入区块头**。如下图所示,一个区块头包含了上一个区块的hash值,还包含下一个区块的hash值。
1)、**识别区块数据是否被篡改**:区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都可以获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。
2)、**把各个区块串联成区块链**:每个区块都包含上一个区块的哈希值和下一个区块的值,就相当于通过上一个区块的哈希值挂钩到上一个区块尾,通过下一个区块的哈希值挂钩到下一个区块链的头,就自然而然形成一个链式结构的区块链。
## 2、加密交易地址及哈希
在上图的区块头中,有一个Merkle root(默克尔根)的哈希值,它是用来做什么的呢?
首先了解啥叫Merkle root? 它就是个二叉树结构的根。啥叫二叉树?啥叫根?看看下面的图就知道了。一分二,二分四,四分八可以一直分下去就叫二叉树。根就是最上面的节点就叫 根。
这个根的数据是怎么来的呢?是把一个区块中的每笔交易的哈希值得出后,再两两哈希值再哈希,再哈希,再哈希,直到最顶层的数值。
这么哈希了半天,搞什么事情?有啥作用呢?
1)、**快速定位每笔交易**:由于交易在存储上是线性存储,定位到某笔交易会需要遍历,效率低时间慢,通过这样的二叉树可以快速定位到想要找的交易。
举个不恰当的例子:怎么找到0-100之间的一个任意整数?(假设答案是88)那比较好的一个方法就是问:1、比50大还是小?2、比75大还是小?3、比88大还是小? 仅仅通过几个问题就可以快速定位到答案。
2)、**核实交易数据是否被篡改**:从交易到每个二叉树的哈希值,有任何一个数字有变化都会导致Merkle root值的变化。同时,如果有错误发生的情况,也可以快速定位错误的地方。
## 3、挖矿
在我们的区块头中有个参数叫**随机数Nonce,寻找这个随机数的过程就叫做“挖矿”**!网络上任何一台机器只要找到一个合适的数字填到自己的这个区块的Nonce位置,使得区块头这6个字段(80个字节)的数据的哈希值的哈希值以18个以上的0开头,谁就找到了“挖到了那个金子”!既然我们没有办法事先写好一个满足18个0的数字然后反推Nounce,唯一的做法就是从0开始一个一个的尝试,看结果是不是满足要求,不满足就再试下一个,直到找到。
找这个数字是弄啥呢?做这个有什么作用呢?
1)、**公平的找到计算能力最强的计算机**:这个有点像我这里有个沙子,再告诉你它也那一个沙滩的中的一粒相同,你把相同的那粒找出来一样。那可行的办法就是把每一粒都拿起来都比较一下!那么比较速度最快的那个人是最有可能先早到那个沙子。这就是所谓的“工作量证明pow”,你先找到这个沙子,我就认为你比较的次数最多,干的工作最多。
2)、**动态调整难度**:比特币为了保证10分钟出一个区块,就会每2016个块(2周)的时间计算一下找到这个nonce数字的难度,如果这2016个块平均时间低于10分钟则调高难度,如高于十分钟则调低难度。这样,不管全网的挖矿算力是怎么变化,都可以保证10分钟的算出这个随机数nonce。
# 三、哈希运算有哪些?
说了这么多哈希运算,好像哈希运算就是一种似的,其实不是!作为密码学中的哈希运算在不断的发展中衍生出很多流派。我看了”满头包”还是觉得内在机理也太复杂了,暂时罗列如下,小白们有印象知道是怎么回事就好。
从下表中也可以看得出,哈希运算也在不断的发展中,有着各种各样的算法,各种不同的应用也在灵活应用着单个或者多个算法。比特币系统中,哈希运算基本都是使用的SHA256算法,而莱特币是使用SCRYPT算法,夸克币(Quark)达世币(DASH)是把很多算法一层层串联上使用,Heavycoin(HAV)却又是把一下算法并联起来,各取部分混起来使用。以太坊的POW阶段使用ETHASH算法,ZCASH使用EQUIHASH。
需要说明的是,哈希运算的各种算法都是在不断升级完善中,而各种币种使用的算法也并非一成不变,也在不断地优化中。
**总结**:哈希运算在区块链的各个项目中都有着广泛的应用,我们以比特币为例就能看到在**数据加密、交易数据定位、挖矿等等各个方面都有着极其重要的作用**。而哈希运算作为加密学的一门方向不断的发展和延伸,身为普通小白的我们,想理解区块链的一些基础概念,了解到这个层面也已经足够。
❷ btcs2021年底能上线交易吗
btcs目前已经上市交易。
BTCS是一种虚拟的加密货币,最初是作为比特币核心的一种更分散的替代品而开发的。
BitcoinScrypt(BTCS币)是一个开源的股东式区块链投票客户端,让用户根据货币所有权的百分比对投票权重进行投票,像股东在公司投票一样。
(2)哈希值什么时候上交易扩展阅读
BitcoinScrypt(BTCS币)的硬币总数与比特币相同,但交易速度要快得多,交易费用要低得多。BTCS币发行于2013年9月8日,发行总量为17,297,963BTCS,目前上架1家交易平台C网是什么币cryptopia。
btcs也是由中本聪发行,是对第-代比特币的延伸与发展,btcs也作为可铸造稳定币的“比特币子币”而存在。
btcs只要注册报名后就可以进行挖矿,用户可以使用移动端btcs中本聪币APP就可以随时进行操作,这次发行的btcs不需要进行预挖,不对各种用户玩家进行具体的数额分配,用户可以随时随地免费挖矿,不需要支付任何的挖矿费用,在平台上进行的任何操作交易都是公平公正的。此次btcs的发行总量达到了2100万枚,对区块高度和出块时效率进行了更高的调整和配置,还新增了全网总算力和哈希值等数值。
btcs中本聪币是今年第四季度正式上线开启挖矿的,12月份上线btcs中本聪币2100万枚是按区块方式挖矿,每10分钟左右生成一个区块,启始周期每个区块奖励50枚,参与挖矿算力均分区块奖励,21万个区块后首次币产量减半,预计每4年左右一轮减半周期,以此反复直至挖完为止,整个过程和比特币相同。
❸ 什么是哈希
散列是指从可变大小的输入生成固定大小的输出的过程。这是通过使用称为散列函数(作为散列算法实现)的数学公式来完成的。
尽管并非所有哈希函数都涉及密码学的使用 ,但所谓的密码哈希函数是加密货币的核心。多亏了它们,区块链和其他分布式系统能够实现显着水平的 数据完整性和安全性。
传统和加密散列函数都是确定性的。确定性意味着只要输入不变,散列算法将始终产生相同的输出(也称为摘要或散列)。
通常,加密货币的散列算法被设计为单向函数,这意味着如果没有大量的计算时间和资源,它们就无法轻易恢复。换句话说,从输入创建输出非常容易,但在相反的方向(仅从输出生成输入)相对困难。一般来说,越难找到输入,哈希算法被认为越安全。
不同的散列函数将产生不同大小的输出,但每种散列算法可能的输出大小始终是恒定的。例如,SHA-256 算法只能生成 256 位的输出,而 SHA-1 将始终生成 160 位的摘要。
为了说明这一点,让我们通过 SHA-256 哈希算法(比特币中使用的算法)运行“Bitcoin”和“bitcoin”这两个词。
请注意,微小的更改(第一个字母的大小写)会导致完全不同的哈希值。但由于我们使用 SHA-256,输出将始终具有 256 位(或 64 个字符)的固定大小 - 无论输入大小如何。此外,无论我们通过算法运行这两个单词多少次,两个输出都将保持不变。
相反,如果我们通过 SHA-1 哈希算法运行相同的输入,我们将得到以下结果:
值得注意的是,首字母缩略词 SHA 代表安全哈希算法。它指的是一组加密哈希函数,包括 SHA-0 和 SHA-1 算法以及 SHA-2 和 SHA-3 组。SHA-256 是 SHA-2 组的一部分,还有 SHA-512 和其他变体。目前,只有 SHA-2 和 SHA-3 组被认为是安全的。
传统的哈希函数具有广泛的用例,包括数据库查找、大文件分析和数据管理。另一方面,加密散列函数广泛用于信息安全应用,例如消息认证和数字指纹。就比特币而言,加密哈希函数是挖矿过程的重要组成部分, 也在新地址和密钥的生成中发挥作用。
散列的真正威力在于处理大量信息时。例如,可以通过哈希函数运行一个大文件或数据集,然后使用其输出来快速验证数据的准确性和完整性。由于散列函数的确定性,这是可能的:输入将始终产生简化的、压缩的输出(散列)。这种技术消除了存储和“记住”大量数据的需要。
散列在区块链技术的背景下特别有用。比特币区块链有几个涉及散列的操作,其中大部分在挖掘过程中。事实上,几乎所有的加密货币协议都依赖散列来将交易组链接和压缩成块,并在每个块之间产生加密链接,从而有效地创建区块链。
同样,部署密码技术的散列函数可以定义为密码散列函数。一般来说,破解密码哈希函数需要无数次的蛮力尝试。对于“还原”加密哈希函数的人来说,他们需要通过反复试验来猜测输入是什么,直到产生相应的输出。然而,也有可能不同的输入产生完全相同的输出,在这种情况下会发生“冲突”。
从技术上讲,加密哈希函数需要遵循三个属性才能被视为有效安全。我们可以将这些描述为抗碰撞性、抗原像性和抗二次原像性。
在讨论每个属性之前,让我们用三个简短的句子总结它们的逻辑。
如前所述,当不同的输入产生完全相同的散列时,就会发生冲突。因此,哈希函数被认为是抗冲突的,直到有人发现冲突为止。请注意,任何散列函数都将始终存在冲突,因为可能的输入是无限的,而可能的输出是有限的。
换句话说,当发现碰撞的可能性非常低以至于需要数百万年的计算时,哈希函数是抗碰撞的。因此,尽管没有无冲突的哈希函数,但其 中一些函数足够强大,可以被视为具有抵抗力(例如,SHA-256)。
在各种 SHA 算法中,SHA-0 和 SHA-1 组不再安全,因为已经发现冲突。目前,SHA-2 和 SHA-3组被认为是抗冲突的。
原像电阻的特性与单向函数的概念有关。当有人找到生成特定输出的输入的可能性非常低时,哈希函数被认为是抗原像的。
请注意,此属性与前一个属性不同,因为攻击者会试图通过查看给定的输出来猜测输入是什么。另一方面,当有人发现产生相同输出的两个不同输入时,就会发生冲突,但使用哪个输入并不重要。
原像抗性的特性对于保护数据很有价值,因为消息的简单散列可以证明其真实性,而无需披露信息。在实践中,许多服务提供商和 Web 应用程序存储和使用从密码生成的哈希值,而不是明文密码。
为简化起见,我们可以说第二原像电阻介于其他两个属性之间。当有人能够找到一个特定的输入,该输入生成与他们已经知道的另一个输入相同的输出时,就会发生二次原像攻击。
换句话说,第二原像攻击涉及寻找碰撞,但不是搜索生成相同散列的两个随机输入,而是搜索生成由另一个特定输入生成的相同散列的输入。
因此,任何抗碰撞的哈希函数也能抗第二原像攻击,因为后者总是意味着碰撞。然而,人们仍然可以对抗碰撞函数执行原像攻击,因为它意味着从单个输出中找到单个输入。
比特币挖矿有很多步骤 涉及哈希函数,例如检查余额、链接交易输入和输出,以及对区块内的交易进行哈希处理以形成 默克尔树。但比特币区块链安全的主要原因之一 是矿工需要执行无数的散列操作,以便最终为下一个区块找到有效的解决方案。
具体来说,矿工在为其候选块创建哈希值时必须尝试几种不同的输入。本质上,如果他们生成以一定数量的零开头的输出哈希,他们将只能验证他们的块。零的数量决定了挖矿难度,它根据网络的哈希率而变化。
在这种情况下,哈希率表示在比特币挖矿中投入了多少计算机能力。如果网络的哈希率增加,比特币协议会自动调整挖矿难度,使挖出一个区块所需的平均时间保持在接近 10 分钟。相反,如果几个矿工决定停止挖矿,导致算力大幅下降,则会调整挖矿难度,使其更容易挖矿(直到平均出块时间回到10分钟)。
请注意,矿工不必发现冲突,因为他们可以生成多个散列作为有效输出(从一定数量的零开始)。所以对于某个区块有几种可能的解决方案,矿工只需要找到其中一种——根据挖矿难度确定的阈值。
由于比特币挖矿是一项成本密集型任务,矿工没有理由欺骗系统,因为这会导致重大的经济损失。加入区块链的矿工越多,它就变得越大越强大。(国内禁止参与挖矿)
毫无疑问,哈希函数是计算机科学中必不可少的工具,尤其是在处理大量数据时。当与密码学结合时,散列算法可以非常通用,以多种不同的方式提供安全性和身份验证。因此,加密哈希函数对几乎所有加密货币网络都至关重要,因此了解它们的属性和工作机制对于任何对区块链技术感兴趣的人肯定会有所帮助。
❹ 区块链中的哈希值是什么意思
如果你对区块链领域有所了解,那么你一定听说过哈希值,或许我们在浏览区块链信息时会经常看到哈希值,但是如果让我们说说哈希值到底是什么,可能我们也并不能说明白。我知到,虽然很多人都已经进入币圈很久,但是对于区块链领域的一些概念还处于一个一知半解,知道又不完全清楚的状态。其实哈希就是一种压缩信息的方法,我们可以通过哈希将很长的一段文字压缩成一小段乱码,那么区块链中的哈希值是什么意思呢?现在就让我来为大家详细的讲解一下。
哈希值是将任意长度的输入字符串转换为密码并进行固定输出的过程。哈希值不是一个“密码”,我们不能通过解密哈希来检索原始数据,它是一个单向的加密函数。
区块链哈希是什么?如果是刚开始了解区块链,就需要结合“区块”的概念来一起理解了。每一个区块,包含的内容有数据信息,本区块的哈希值以及上一个区块的哈希值。区块中的数据信息,主要是交易双方的地址与此次交易数量还有交易时间信息等。而哈希值就是寻找到区块,继而了解到这些区块信息的钥匙。以上就是区块链中哈希的含义了。
区块链通过哈希算法对一个交易区块中的交易信息进行加密,并把信息压缩成由一串数字和字母组成的散列字符串。金窝窝集团分析其哈希算法的作用如下:区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都接获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值,前一个块被称为当前块的父块,如果考虑父块有一个当前区块。它将会有上一个块的哈希值即父块。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值。当我们更改当前块中的任何数据时,块的哈希值将被更改,这将影响前一个块,因为它有前一个块的地址。例如,如果我们只有两个块,一个是当前块,一个是父块。当前块将拥有父块的地址。如果需要更改当前块中的数据,还需要更改父块。当只有两个数据块时,很容易更改数据,但是现在,当我们在区块链中实现时,2020-01-24 12:32已经挖掘了614272个块,而614272(th)块的哈希值为00000000000000000007 。如果我们要更改当前块614272(th)中的数据,614271块的哈希地址必须更改,但是614271块的哈希是不可能更改的,所以这就是区块链被称为不可变的,数据可信的。区块链的第一个块,称为起源块。你可以从这个起源块中看到有多少块被开采到现在。
如果我们对输入的任何部分做一个小的改变,输出就会有一个大的改变,请看下面的例子以获得更多的理解。哈希值是区块链技术不可变的和确定的潜力核心基础和最重要的方面。它保留了记录和查看的数据的真实性,以及区块链作为一个整体的完整性。
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❺ 钱包提币到交易所,哈希值有吗如何查
比特币的交易去向是可以查询的,比特币交易都会记录在比特币区块链上,可以查到比特币的流动性,从哪一个钱包转移到了哪一个钱包。但是,你只知道转移到哪一个钱包里了,你并不知道这个钱包属于谁。比特币即是透明公开的,又是匿名的,交易、流向是公开的,会被记录,但交易的人是匿名的。一些学者发现通过比特币的流动是可以查到交易用户的,需要使用一定的技术手段,而且特别麻烦,目前也只是停留在理论阶段。
❻ 如何提前知道trc20交易哈希值
可以在触发交易的返回的对象里直接拿到hash。
哈希是英文Hash的音译,也可以把它译为散列,因此哈希值又称为散列值。哈希值是由哈希函数(又称散列函数/散列算法)计算而得的值。想要了解哈希值,就需要了解哈希函数的性质。哈希函数能够通过计算把任意长度的输入转换成固定长度的输出。
❼ 哈希算法是什么呢
哈希算法就是一种特殊的函数,不论输入多长的一串字符,只要通过这个函数都可以得到一个固定长度的输出值,这就好像身份证号码一样,永远都是十八位而且全国唯一。哈希算法的输出值就叫做哈希值。
原理:
哈希算法有三个特点,它们赋予了区块链不可篡改、匿名等特性,并保证了整个区块链体系的完整。
第一个特点是具有单向性。比如输入一串数据,通过哈希算法可以获得一个哈希值,但是通过这个哈希值是没有办法反推回来得到输入的那串数据的。这就是单向性,也正是基于这一点,区块链才有效保护了我们信息的安全性。
哈希算法的第二个特点是抗篡改能力,对于任意一个输入,哪怕是很小的改动,其哈希值的变化也会非常大。
它的这个特性,在区块与区块的连接中就起到了关键性的作用。区块链的每个区块都会以上一个区块的哈希值作为标示,除非有人能够破解整条链上的所有哈希值,否则数据一旦记录在链上,就不可能进行篡改。
哈希算法的第三个特点就是抗碰撞能力。所谓碰撞,就是输入两个不同的数据,最后得到了一个相同的输入。
就跟我们逛街时撞衫一样,而坑碰撞就是大部分的输入都能得到一个独一无二的输出。在区块链的世界中,任何一笔交易或者账户的地址都是完全依托于哈希算法生产的。这也就保证了交易或者账户地址在区块链网络中的唯一性。
无论这笔转账转了多少钱,转给了多少个人,在区块链这个大账本中都是唯一的存在。它就像人体体内的白细胞,不仅区块链的每个部分都离不开它,而且它还赋予了区块链种种特点,保护着整个区块链体系的安全。
❽ 区块链中哈希函数有什么用
哈希函数,又叫散列函数、散列算法,是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”(也叫做摘要)的方法。什么意思呢?就是说,你输入任何长度、任何内容的数据,哈希函数输出固定长度、固定格式的结果,这个结果类似于你输入数据的指纹。只要输入发生变化,那么指纹一定会发生变化。不同的内容,通过哈希函数得到的指纹不一样。这就是哈希函数。
在分布式账本里,为了保证数据完整性,会采用哈希值进行校验。如,一笔交易、一页账本(也就是区块的概念),用了哈希之后生成摘要,意味着整个区块交易信息无法进行篡改(即无法在篡改数据之后保持摘要不变)。
区块链原始的定义或狭义的理解就是区块+链的形式,这个链是通过哈希链接起来,每一个区块可能都有很多交易,整个区块又可以通过哈希函数产生摘要信息,然后规定每一个区块都需要记录上一个区块的摘要信息,这样一来所有区块都可以连成一条链。
如果改了历史中某一个区块的数据,意味着这个区块摘要值(即哈希值)会改变,那么下一个区块中记录的上一个区块的哈希也得做相应的修改,以此类推,也就是说如果要修改历史记录的话,要从那一个点开始往后所有记录都要修改才能保证账本的合法性,哈希函数就提高了账本篡改的难度。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。