哈希加密函数是区块链技术运行的基础框架,这种函数还被称为密码学哈希函数或者加密哈希函数,它具有单向性、固定长度输出、高效性等诸多特点。常见的哈希加密算法有SHA-256、SHA-512、MD5等,S这些加密算法有的现在仍然在使用,有的由于安全方面存在的漏洞已经被淘汰。
一、哈希加密函数的特点
1.单向性
哈希函数是单向的,意味着它只能从输入数据生成一个固定长度的输出值,不能从哈希值逆向推导出原始输入数据。这种特性保证了数据的不可逆性,也保证哈希值在用于密码存储、数字签名等场景时具有极高的安全性。
2.固定长度输出
无论输入数据的长度为多少,哈希函数都会生成一个固定长度的输出值。这个长度在哈希算法设计时就已确定,比如MD5算法的输出长度为128位(通常以32位十六进制数表示),SHA-256算法的输出长度为256位,这是由算法底层逻辑决定的,无法更改。
3.高效性
哈希函数能够在短时间内对大量数据进行哈希计算,这一特性让它们在数据完整性校验、快速检索等领域具有极高的应用价值。
4.碰撞抵抗力
理论上存在两个不同的输入数据生成相同哈希值的可能性,也就是我们常说的“碰撞”,但好的哈希函数通常设计得足够复杂,在实际应用中发生碰撞的概率极低,几乎可以忽略不计。
二、常见的哈希函数
1.MD系列
MD5(Message Digest Algorithm 5)是一个广泛使用的哈希函数,输入原始数据之后可以产生128位(16字节)的哈希值。哈希值生成速度快,但已被证明存在安全漏洞,不推荐用于需要高安全性的场合。
2.SHA系列(Secure Hash Algorithm)
SHA-1:能够产生160位的哈希值,曾广泛用于SSL证书和IPsec,但现已不推荐使用,因为它容易受到攻击,存在安全漏洞。
SHA-2:包括一系列变体,如SHA-256、SHA-384和SHA-512,提供不同长度的哈希值,SHA-256是现在应用最广的哈希函数之一,整个SHA-2系列也是目前最常用的哈希函数之一。
SHA-3:基于Keccak算法,与SHA-2设计不同,提供了另一种算法选择,能抵抗潜在的密码分析攻击。
哈希函数在区块链技术当中起着关键作用,各个不同哈希函数的算法是保证其差异性的原因。常见的哈希函数还有很多种,这些哈希函数都有自己的特点,适合在不同的场景当中应用。