哈希运算在区块链中的关键作用

哈希运算在区块链中的作用

哈希运算，简单来说，就是把一大堆数据通过一个公式变成一个固定长度的数字串。这个技术在区块链中可是大有用处，主要是用来加密数据的。区块链用的是SHA256算法，这个算法是由美国国家安全局研发的，2001年由美国国家标准与技术研究院发布的。你把任何数据丢进去，它都会吐出一个256位的哈希值。这个哈希值有个特点：只要你输入的数据有一点点变化，比如一个1变成0了，出来的哈希值就完全不一样，而且你根本猜不到会是什么。

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区块链用的是单向哈希，就是说你可以从数据算出哈希值，但反过来不行。哈希树的顶部叫顶部哈希，也叫根哈希或主哈希。它是通过把两个子哈希并起来，一层一层往上算，直到找到根哈希。这个根哈希的作用就是帮你快速找到每一笔交易，并且检查交易数据有没有被改动过。

在区块头里，有个参数叫随机数Nonce。找这个随机数的过程就叫“挖矿”。比特币挖矿就是用SHA256哈希函数不停地算啊算，不断改Nonce值，直到算出一个符合目标的哈希值。整个过程就像在玩一个运气游戏，你根本不知道下一步会是什么，也没法快速算出结果。

区块链的哈希算法

哈希算法在区块链里可是个大忙人，用来构建区块和确认交易的完整性。它是一种数学函数，又叫散列算法，有三个基本特点：输入可以是任何长度的字符串，输出是固定长度的，能在合理的时间内算出结果。

区块链常用的哈希算法是SHA-256，把任意数据丢进去，就能得到一个独一无二的64位输出值，但你没法从这个输出值倒推出输入值。对于同一个哈希算法，相同的输入一定会得到相同的输出，不同的输入一定会得到不同的输出。区块链就是用哈希函数为区块生成签名，把区块里的数据作为输入，得到的输出就是区块的签名。

哈希在区块链中还用来表示世界的当前状态。输入的是整个区块链的状态，也就是到目前为止发生的所有交易和生成的输出哈希，代表区块链的当前状态。第一个哈希是用创世块里的交易算出来的，之后每个新块都会用前一个块的哈希值和它自己的交易作为输入，算出自己的块哈希值，这就是区块链的形成方式。

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