哈希演算法是什麼
A. hash演算法是什麼
哈希演算法(Hash 演算法,Hash 算式,散列演算法,消息摘要演算法)將任意長度的二進制值映射為較短的固定長度的二進制值,這個小的二進制值稱為哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。
構成哈希演算法的條件:
從哈希值不能反向推導出原始數據(所以哈希演算法也叫單向哈希演算法)。
對輸入數據非常敏感,哪怕原始數據只修改了一個 Bit,最後得到的哈希值也大不相同。
散列沖突的概率要很小,對於不同的原始數據,哈希值相同的概率非常小。
哈希演算法的執行效率要盡量高效,針對較長的文本,也能快速地計算出哈希值。
常見hash演算法的原理
散列表,它是基於快速存取的角度設計的,也是一種典型的「空間換時間」的做法。顧名思義,該數據結構可以理解為一個線性表,但是其中的元素不是緊密排列的,而是可能存在空隙。
散列表(Hash table,也叫哈希表),是根據關鍵碼值(Key value)而直接進行訪問的數據結構。也就是說,它通過把關鍵碼值映射到表中一個位置來訪問記錄,以加快查找的速度。這個映射函數叫做散列函數,存放記錄的數組叫做散列表。
B. 哈希演算法的原理
什麼是哈希演算法?哈希是一種加密演算法,也稱為散列函數或雜湊函數。哈希函數是一個公開函數,可以將任意長度的消息M映射成為一個長度較短且長度固定的值H(M),稱H(M)為哈希值、散列值(Hash Value)、雜湊值或者消息摘要。它是一種單向密碼體制,即一個從明文到密文的不可逆映射,只有加密過程,沒有解密過程。
Hash的特點
易壓縮:對於任意大小的輸入x,Hash值的長度很小,在實際應用中,函數H產生的Hash值其長度是固定的。
易計算:對於任意給定的消息,計算其Hash值比較容易。
單向性:對於給定的Hash值,要找到使得在計算上是不可行的,即求Hash的逆很困難。在給定某個哈希函數H和哈希值H(M)的情況下,得出M在計算上是不可行的。即從哈希輸出無法倒推輸入的原始數值。這是哈希函數安全性的基礎。
抗碰撞性:理想的Hash函數是無碰撞的,但在實際演算法的設計中很難做到這一點。
有兩種抗碰撞性:一種是弱抗碰撞性,即對於給定的消息,要發現另一個消息,滿足在計算上是不可行的;另一種是強抗碰撞性,即對於任意一對不同的消息,使得在計算上也是不可行的。
高靈敏性:這是從比特位角度出發的,指的是1比特位的輸入變化會造成1/2的比特位發生變化。消息M的任何改變都會導致哈希值H(M)發生改變。即如果輸入有微小不同,哈希運算後的輸出一定不同。
C. hash演算法是什麼
Hash,就是把任意長度的輸入(又叫做預映射,pre-image),通過散列演算法,變換成固定長度的輸出,該輸出就是散列值。
這種轉換是一種壓縮映射,也就是,散列值的空間通常遠小於輸入的空間,不同的輸入可能會散列成相同的輸出,而不可能從散列值來唯一的確定輸入值。簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數。
使用哈希查找有兩個步驟:
1、使用哈希函數將被查找的鍵轉換為數組的索引。在理想的情況下,不同的鍵會被轉換為不同的索引值,但是在有些情況下我們需要處理多個鍵被哈希到同一個索引值的情況。所以哈希查找的第二個步驟就是處理沖突。
2、處理哈希碰撞沖突。有很多處理哈希碰撞沖突的方法,本文後面會介紹拉鏈法和線性探測法。
D. 哈希的演算法是什麼
哈希演算法是一個廣義的演算法,也可以認為是一種思想,使用Hash演算法可以提高存儲空間的利用率,可以提高數據的查詢效率,也可以做數字簽名來保障數據傳遞的安全性。所以Hash演算法被廣泛地應用在互聯網應用中。
哈希演算法也被稱為散列演算法,Hash演算法雖然被稱為演算法,但實際上它更像是一種思想。Hash演算法沒有一個固定的公式,只要符合散列思想的演算法都可以被稱為是Hash演算法。
特點:
加密哈希跟普通哈希的區別就是安全性,一般原則是只要一種哈希演算法出現過碰撞,就會不被推薦成為加密哈希了,只有安全度高的哈希演算法才能用作加密哈希。
同時加密哈希其實也能當普通哈希來用,Git 版本控制工具就是用 SHA-1 這個加密哈希演算法來做完整性校驗的。一般來講越安全的哈希演算法,處理速度也就越慢,所以並不是所有的場合都適合用加密哈希來替代普通哈希。
E. hash演算法是怎麼樣的
hash演算法是一種散列演算法,是把任意的長度的輸入,轉換成固定的額輸出,福鼎的輸出,輸出的是散列值。在空間的比較中,輸入的空間是遠大於輸出的散列值的空間,不同輸入散列成同樣的輸出,一般很難從輸出的散列值獲取輸入值的。
常用的hash函數有直接取余法、乘法取整法,平方取中法。在直接取余法中,質數用到的比較多,在乘法取整法中,主要用於實數,在平方取中法裡面,平方後取中間的,每位包含的信息比較多些。
Hash在管理數據結構中的應用
在用到hash進行管理的數據結構中,就對速度比較重視,對抗碰撞不太看中,只要保證hash均勻分布就可以。比如hashmap,hash值(key)存在的目的是加速鍵值對的查找,key的作用是為了將元素適當地放在各個桶里,對於抗碰撞的要求沒有那麼高。
換句話說,hash出來的key,只要保證value大致均勻的放在不同的桶里就可以了。但整個演算法的set性能,直接與hash值產生的速度有關,所以這時候的hash值的產生速度就尤為重要。
F. 哈希演算法的原理 哈希演算法是什麼
1、哈希演算法又叫散列演算法,是將任意長度的二進制值映射為較短的固定長度的二進制值,這個小的二進制值稱為哈希值。它的原理其實很簡單,就是把一段交易信息轉換成一個固定長度的字元串。MD5和SHA-1可以說是應用最廣泛的Hash演算法,而它們都是以MD4為基礎設計的。
2、這串字元串具有一些特點:
(1)信息相同,字元串也相同。
(2)信息相似不會影響字元串相同。
(3)可以生成無數的信息,但是字元串的種類是一定的,所以是不可逆的。
G. 什麼是哈希演算法
就是空間映射函數,例如,全體的長整數的取值作為一個取值空間,映射到全部的位元組整數的取值的空間,這個映射函數就是HASH函數。通常這種映射函數是從一個非常大的取值空間映射到一個非常小的取值空間,由於不是一對一的映射,HASH函數轉換後不可逆,即不可能通過逆操作和HASH值還原出原始的值,受到計算能力限制(注意,不是邏輯上不可能,前面的不可能是邏輯上的)而且也無法還原出所有可能的全部原始值。HASH函數運用在字典表等需要快速查找的數據結構中,他的計算復雜度幾乎是O(1),不會隨著數據量增加而增加。另外一種用途就是文件簽名,文件內容很多,將文件內容通過HASH函數處理後得到一個HASH值,驗證這個文件是否被修改過,只需要把文件內容用同樣的HASH函數處理後得到HASH值再比對和文件一起傳送的HASH值即可,如不公開HASH演算法,那麼信道是無法篡改文件內容的時候篡改文件HASH值,一般應用的時候,HASH演算法是公開的,這時候會用一個非對稱加密演算法加密一下這個HASH值,這樣即便能夠計算HASH值,但沒有加密密鑰依然無法篡改加密後HASH值。這種演算法用途很廣泛,用在電子簽名中。HASH演算法也可進行破解,這種破解不是傳統意義上的解密,而是按照已有的HASH值構造出能夠計算出相同HASH值的其他原文,從而妨礙原文的不可篡改性的驗證,俗稱找碰撞。這種碰撞對現有的電子簽名危害並不嚴重,主要是要能夠構造出有意義的原文才有價值,否則就是構造了一個完全不可識別的原文罷了,接收系統要麼無法處理報錯,要麼人工處理的時候發現完全不可讀。理論上我們終於找到了在可計算時間內發現碰撞的演算法,推算了HASH演算法的逆操作的時間復雜度大概的范圍。HASH演算法的另外一個很廣泛的用途,就是很多程序員都會使用的在資料庫中保存用戶密碼的演算法,通常不會直接保存用戶密碼(這樣DBA就能看到用戶密碼啦,好危險啊),而是保存密碼的HASH值,驗證的時候,用相同的HASH函數計算用戶輸入的密碼得到計算HASH值然後比對資料庫中存儲的HASH值是否一致,從而完成驗證。由於用戶的密碼的一樣的可能性是很高的,防止DBA猜測用戶密碼,我們還會用一種俗稱「撒鹽」的過程,就是計算密碼的HASH值之前,把密碼和另外一個會比較發散的數據拼接,通常我們會用用戶創建時間的毫秒部分。這樣計算的HASH值不大會都是一樣的,會很發散。最後,作為一個老程序員,我會把用戶的HASH值保存好,然後把我自己密碼的HASH值保存到資料庫裡面,然後用我自己的密碼和其他用戶的用戶名去登錄,然後再改回來解決我看不到用戶密碼而又要「偷窺」用戶的需要。最大的好處是,資料庫泄露後,得到用戶資料庫的黑客看著一大堆HASH值會翻白眼。
H. 哈希演算法如此簡單易懂,你還學不會嗎
哈希演算法這個詞可以說在比特幣和區塊鏈的世界中無處不在。那麼哈希演算法到底是什麼呢?
哈希演算法是指把任意長度的二進制映射為固定長度的較小的二進制值,這個較小的二進制值叫做哈希值。
哪怕只更改明文中的一個字母,映射後的哈希值都會不一樣。
競爭記賬權的過程就是尋找一個哈希值所對應的原輸入文本的過程,這需要進行大量的計算。
並且找到對應同一個哈希值對應的兩個不同的輸入幾乎是不可能的。比如輸入值X通過哈希計算後變成了Y,即f(x)=y,現在已知Y,求X。但是由於哈希演算法的不可逆性,基本不可能算出X的值,但好在有一個范圍,正著推比較容易,所以只能一個一個試,試出來正確的值。
舉個更簡單的例子,灰姑娘的童話故事我們都聽過。王子的手裡有一隻水晶鞋,這只水晶鞋只有灰姑娘能穿,其他姑娘都不能穿,鞋號一樣也不行。王子要在全國姑娘當中找到能穿這只鞋的灰姑娘,就需要做大量的工作,讓姑娘們挨個兒試穿,知道找到最適合穿水晶鞋的灰姑娘。這和比特幣中礦工競爭記賬的情況是相似的。
當然哈希計算遠比上年的函數和舉例要復雜得多,有興趣可以閱讀更多的專業書籍。
I. 什麼是哈希演算法
哈希演算法也被稱為「散列」,是區塊鏈的四大核心技術之一。是能計算出一個數字消息所對應的、長度固定的字元串(又稱消息摘要)的演算法。
散列演算法是區塊鏈中保證交易信息不被篡改的單向密碼機制。區塊鏈通過散列演算法對一個交易區塊中的交易進行加密,並把信息壓縮成由一串數字和字母組成的散列字元串。
區塊鏈的散列值能夠唯一而准確地標識一個區塊。在驗證區塊的真實性時,只需要簡單計算出這個區塊的散列值,如果沒有變化就 意味著這個區塊上的信息是沒有被篡改過的。
相關信息:
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
J. 哈希演算法是什麼呢
哈希演算法就是一種特殊的函數,不論輸入多長的一串字元,只要通過這個函數都可以得到一個固定長度的輸出值,這就好像身份證號碼一樣,永遠都是十八位而且全國唯一。
哈希演算法的輸出值就叫做哈希值。哈希演算法也被稱為「散列」,是區塊鏈的四大核心技術之一。是能計算出一個數字消息所對應的、長度固定的字元串。
哈希演算法原理:
Hash演算法的原理是把輸入空間的值映射到Hash空間內,由於Hash值的空間遠小於輸入的空間,而且藉助抽屜原理 ,可以得出一定會存在不同的輸入被映射成相同輸出的情況,如果一個Hash演算法足夠好,那麼他就一定會有更小的發生沖突的概率,也就是說,一個好的Hash演算法應該具有優秀的 抗碰撞能力。