哈希（Hash）技术，最初应用于数据编码领域，主要分为哈希函数（Hash Function）与哈希表（Hash Table）两个部分。哈希函数是一种将任意数据映射为固定长度输出值的算法；而哈希表则是一种用于存储（键，值）对应关系的资料结构。接下来，我们将对哈希函数和哈希表进行简要介绍。若想深入了解哈希表，请参阅文末的参考资料。
### 什么是哈希函数？哈希函数（Hash Function）是一种将输入值映射到另一个值域的技术。其底层拥有复杂的数学公式，包含一些神秘的数字（magic number）。有兴趣的读者可以寻找相关论文进行深入研究。在此，我们可以将哈希函数想象成一台转换器，将输入值丢入其中，便会产生一个输出值。这种转换具有一个重要特性——单向性，即one-way function。输入值可以通过转换得到输出值，但输出值却无法逆推出输入值，具有不可逆的特性。
### 什么是哈希表？哈希表（Hash Table）是一种用于存储（键，值）的资料结构。通常，一个键对应一个值。值就是要存储的数据，而键可以想象成数据的标签。要查找数据，就需要使用相应的键进行搜索。例如，有一些数据是许多车主的姓名和车子的品牌：
### 哈希表示例很明显，左边是车主姓名，右边是该车主的车子品牌。因此，我们可以假定键是车主姓名，值是车子品牌。要查找键名为"Michael"的记录，就可以找到对应的值，也就是车子品牌为"Tesla"。在哈希表中，键和值分别代表原始输入和通过哈希函数转换后的输出。需要注意的是，某些哈希函数可能会出现不同输入产生相同输出的情况。这种情况在哈希表中称为"冲突（Collision）"。在较旧的哈希函数，如MD2、MD5等中，就存在冲突的情况。但对于区块链等应用场景，哈希函数不能存在冲突。原因有很多，例如，不能用作电子签名的辨别。因此，在区块链中，通常使用密码哈希函数（Cryptographic Hash Function）。
### 什么是密码哈希函数？密码哈希函数是哈希函数的一种类型，具有哈希函数的所有特性。但密码哈希函数得出的输出不会发生冲突，具有"碰撞抵抗性（Collision-Resistant）"。因此，可以明确区分输入信息是否不同。在区块链中，通常使用密码哈希函数作为哈希函数。
在密码哈希函数中，有许多不同的算法，常见的有MD5、SHA家族等。比特币中使用的哈希算法就是SHA家族中的SHA-256算法。
密码哈希函数示例：
例子中可看出，多了一个感叹号，输出结果就会发生很大的改变。有兴趣的读者可以上网搜索线上哈希，有很多网站可以尝试不同词语的哈希值。
### 什么是SHA？安全散列演算法SHA（Secure Hash Algorithm）是一种密码哈希函数的安全标准，属于SHA家族。SHA家族的算法由美国国家安全局（NSA）设计，并由美国国家标准与技术研究院（NIST）发布，是美国政府标准。
常见的SHA家族包括SHA-1、SHA-2（包括SHA-256和SHA-512）等。其中，SHA-256算法无论输入什么数据，通过哈希函数得到的输出长度都是256位。维基百科上提供了SHA-256的虚拟码，有兴趣的读者可以查阅：https://zh.wikipedia.org/wiki/SHA-2
小知识：2017年，荷兰密码学研究小组CWI和Google宣布成功攻破了SHA-1。
### Hash的常见用途Hash技术常用于以下场景：
- 档案校验码：使用Hash技术可以对档案进行校验，以确保档案的完整性和安全性。
- 使用者密码储存和比对：可以将要隐藏的资料用Hash的方式加密起来。要确认加密密文的原始资料时，也可以利用Hash的特性进行验证。例如，将使用者密码Hash后存储，这样资料库中就不会直接存储公开的使用者密码。要确认使用者输入的密码是否正确，只需要将输入的密码Hash后与资料库中储存的密文进行比对即可。
小知识：明文（Plain Text）和密文（Cipher Text）是密码学中的基本概念。明文指的是加密前的原始数据，明文加密后就会变成密文。例如，在Hash的例子中，"Hi, We are blockbar"是明文，而"9cd454c137d2910ea3333d2167b899242b876e5c1fb489f1906f34f680951851"是密文。
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