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区块链的哈希算法

密码学技术是区块链的核心技术之一,也是保障区块链中数据安全存储的关键所在。如今区块链网络中使用的加密算法有很多,包括:哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名等,今天我们就来了解一下其中运用最为广泛的哈希算法。


区块链的哈希算法-1.jpg

(图片版权归盒盒所有 严禁盗用)
什么是哈希算法?

哈希算法又被称为散列函数,它可以将任意长度的数据信息代码串转化为一段固定长度的字符串,这段字符串又被称为散列值或哈希值(Hash值),哈希算法和我们日常了解到的函数的差别主要在于其确定性、不可逆性和抗碰撞能力。

1.确定性:任意长度的输入值通过哈希函数得到的哈希值长度都是一定的,例如Hash256算法,它的哈希值都是256位字节的字符长度。

2.不可逆性:和传统意义函数能通过输入值或输出值逆向推到输出值或输入值不同,哈希函数只能通过输入值得到哈希值,而不可以逆向推导。

3.抗碰撞能力:任何两个不同的输入值得到的哈希值都不相同,稍微改变输入值的某个参数,得到的哈希值都天差地别。



哈希函数在区块链中的工作原理

在区块链中生成的每个区块中都包含区块验证规则、时间戳、工作量证明算法难度系数、默克尔树值、上一个区块的哈希值以及准备上链的交易信息数据等字符串。各个节点用户将这些数值作为哈希算法的输入值,反复调整输入值中的随机参数以得到验证规则中给定的哈希值范围内数值。最快最准确完成验证的节点,待其他节点半数以上认可后,即视为拥有该区块信息的打包记账权,然后打包的区块信息将面向全网公布,本次得到的哈希值也会被记录在下一个生成的区块中参与下次打包运算。而该节点拥有记账权的用户也会获得一定工作量奖励。



每个区块打包的难度系数都可能不一样,这将导致每次打包区块需要的算力、时间、电力等资源投入的比重也不尽相同。因此每个区块信息中的工作量难度系数成为了各个节点用户是否要进行本次记账争夺的重要参考指标。同时为了保证区块的生成效率,会根据全网算力水平调整区块打包难度系数,确保每个区块的生成时长在10分钟左右。



哈希值被篡改了怎么办?

如果有人想要恶意篡改区块链上某个区块的信息,首先需要暴力破解被攻击区块的哈希值,这本身就是一件十分困难的事。并且由于区块链后续的每个区块都保留有前一个区块的哈希值,必须要连同破解被攻击区块后续已经生成的所有区块和正在生成的区块Hash值,这就要求篡改者至少拥有超过全网半数以上算力水平,这显然并不现实。



包括哈希算法在内的加密技术在区块链中的应用,是区块链技术先驱智慧的杰出体现,对区块链数据的安全存储具有重大意义,也是区块链技术最引以为傲的技术特点之一,它赋予了区块链更大的实践价值,也将推动区块链技术对当今社会数据安全存储做出巨大贡献!
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