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Hash是什麼?5分鐘讀懂區塊鏈的「密碼武器」

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說實話,hash這東西看起來很複雜,其實一句話就能概括:把任意大小的資料壓縮成固定長度的密文

比如你把"Gate"和"gate"丟進SHA-256這個演算法裡,得到的結果完全不一樣——改一個字母都能引起天翻地覆。但不管你輸入多大的檔案,輸出永遠是256位(64個字符)。就像一個魔法壓縮機,再大的資料進去,出來都是一樣尺寸的「指紋」。

為什麼這麼重要?

加密貨幣就是靠這個東西支撐起來的。

在挖礦裡:礦工得不停嘗試不同的輸入,讓hash輸出以若干個0開頭才算過關。這就是所謂的「工作量證明」——你得花真金白銀的算力去猜。假如有人想作弊篡改區塊,hash一變,後面所有區塊都得重新算,成本太高了。

在安全上:hash有三大鐵律——

  • 碰撞抗性:幾乎不可能找到兩個不同輸入產生相同hash(即使理論上存在,也得算幾百萬年)
  • 單向性:從hash反推原始輸入?做夢。只能靠暴力猜測,難度指數級上升
  • 靈敏性:輸入哪怕改一點點,輸出就是另一個天壤之別

鏈上是怎麼用的?

比特幣用SHA-256(屬於SHA-2家族,現在最安全的)將交易打包成區塊,再用hash把這些區塊串聯起來——這就是「鏈」的概念。每個區塊都包含上一個區塊的hash,形成一條密碼學上無法篡改的鏈條。想改變歷史資料?不可能,除非你重新算遍整條鏈,而且要超越目前的網路算力,這也是為什麼比特幣如此難以被攻擊。

網路的hash算力越強,鏈就越安全。挖礦難度會自動調整,保證平均10分鐘出一個區塊。礦工越多,生態越強大。

底層邏輯

Hash不只是加密的黑魔法,它解決的是一個根本問題:**怎樣用最小的資料量證明大檔案的完整性?**不用全部存儲和比對,只需比對hash即可。在區塊鏈、資料庫、檔案認證等領域都非常關鍵。

簡單來說,如果沒有hash函數,就沒有現代密碼學,也就沒有區塊鏈。它是整個生態的基礎設施。

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