區塊鏈:詳細解析區塊鏈技術中的Hash算法

大家好，這里是鏈客區塊鏈技術問答社區，今天為大家講一講區塊鏈中的hash算法，希望對學習中的小伙伴有所幫助~也希望大家多多關注我們~感謝大家

區塊鏈技術是一系列技術的結合，建立新的技術架構，hash算法是很重要的一塊，如果理解不當的地方請指點更正。

Hash算法將任意長度的二進制值映射成為固定長度并且較短的二進制值，這個就成為哈希值。其是一段數據唯一且緊湊的數值表示形式。找到同一值的不同的輸入，在計算機上是不可能的，數據的哈希值可以檢驗數據的完整性，一般用于快速查找和加密算法。

歐盟ESMA發布首批詳細的加密貨幣規則:7月12日消息，歐洲證券和市場管理局（ESMA）就如何授權歐盟內的加密公司發布了一系列詳細提案，這是歐盟加密資產市場（MiCA）法賦予的新權力的首次使用。該歐盟機構還在持續到9月20日的咨詢中尋求有關加密貨幣公司的預期收入、白皮書數量以及鏈上和鏈下交易使用情況的機密信息。ESMA表示，將于10月份進行進一步的磋商，內容涉及可持續性和記錄保存，最后一批磋商將于2024年初完成，磋商將考慮加密貨幣何時被視為一種證券，以及外國公司將如何為歐盟客戶提供服務。[2023/7/12 10:50:51]

Hash算法是一種單向的加密，一個明文加密稱密文，不可推逆，只有加密過程沒有解密過程。目前常用的hash算法由MD5。SHA系列算法。

V神發布“Verkle樹和狀態到期”詳細計劃，狀態到期用狀態樹列表替換單個狀態樹:V神（Vitalik Buterin）表示，為Verkle樹和狀態到期寫了一些更詳細的計劃（包括原始EIPs）。Verkle樹：在現有的hexary Patricia樹旁引入一個新的Verkle狀態樹。在硬分叉之后，Verkle樹存儲對狀態的所有編輯以及所有訪問狀態的副本，并且hexary Patricia樹不能再修改。這是向以太坊完全依賴Verkle樹來存儲執行狀態多階段過渡的第一步。狀態到期：用狀態樹列表替換單個狀態樹，大約每一年一棵樹。狀態編輯存儲在與當前期間相對應的樹中，并且客戶端不再存儲超過最近兩個期間的樹。使用舊狀態的交易，在最近兩個期間沒有修改，需要提供見證人。[2021/6/18 23:46:59]

解釋到這里，可能會聯想到，hash算法中key在計算后如果出現了同一位置，沖突的產生，這里簡單說下幾種沖突處理。

動態 | Bakkt 已上線期權和現金交割合約的詳細規格 下周一將同時開放交易:洲際交易所集團（ICE）旗下加密貨幣衍生品交易所 Bakkt 將于 12 月 9 日推出兩款全新衍生品合約，分別是基于 Bakkt 比特幣月度期貨的期權（商品代碼為 BTM），和比特幣月度現金交割期貨（商品代碼為 BMC），并已在官網中公開這兩個合約的詳細規格。現金交割期貨在系統中已生成了之后連續 12 個月為到期日的期貨合約，但是目前尚未交易所以沒有行情數據。此前，Bakkt 的現金交割比特幣期貨合約將會通過 ICE 在新加坡的子公司 ICE Futures Singapore 交易，并由清算所 ICE Clear Singapore 進行清算，這兩家都是被新加坡金融監管局（MAS）監管的機構。[2019/12/3]

1.拉鏈法：這種方法可以完全避免沖突，將所有關鍵字為同義詞的節點連接在同一個單鏈表中。

2.多哈希法：設計兩種以上的hash函數，避免沖突。

3.開放地址法：開放地址法有一個公式：Hi=(H(key)+di)MODmi=1,2,…,k(k<=m-1），其中，m為哈希表的表長。di是產生沖突的時候的增量序列。如果di值可能為1,2,3,…m-1，稱線性探測再散列。如果di取1，則每次沖突之后，向后移動1個位置.如果di取值可能為1,-1,4,-4,9,-9,16,-16,…kk,-kk(k<=m/2），稱二次探測再散列。如果di取值可能為偽隨機數列。稱偽隨機探測再散列。

結合區塊鏈，在區塊鏈中很多地方都用到了hash函數：

1.區塊鏈中節點的地址、公鑰、私鑰的計算。以地址為例：公鑰經過一次SHA256計算，再進行一次RIPEMD160計算，得到一個公鑰哈希，添加版本信息，再來兩次SHA256運算、取前4比特字節，放到哈希公鑰加版本信息后，再經過base58編碼，最終得到地址。

2.merkletree：是數據結構中的一種樹結構，可以是二叉樹，也可以是多叉樹，他和數據結構中樹的特點幾乎一致，和普通樹不同的是：merkletree上的葉節點存放hash計算后的hash值，非葉節點是其對應的子節點串聯的字符串的hash值。用于區塊頭和SPV認證中。

3.比特幣中的挖礦，工作量證明，計算的其實就是一個nonce，當這個隨機數和其他散列過的數據合并時，產生一個比規定目標小值。挖礦也可以理解一種快速不可逆的計算。SHA256(SHA256(version+prev_hash+merkle_root+ntime+nbits+x))<TARGET。

4.比特幣中的bloomfilter布隆過濾器，布隆過濾器基于hash函數的快速查找。解決了客戶端檢索的問題，原理是Bloomfilter可以快速判斷出某檢索值一定不存在于某個指定的集合，從而可以過濾掉大量無關數據，減少客戶端不必要的下載量。

簡單介紹了HASH算法和區塊鏈中用到的HASH算法，區塊鏈是多個技術的結合，會出現一種新的技術結構，Hash算法和加密技術為區塊鏈的自證信用和安全控制提供了基礎。

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