哈希——区块链的安全基石

当我们谈论区块链时，常常会提及哈希、哈希值和哈希算法等词汇。许多人认为哈希是区块链上的安全保障，然而严格来讲，哈希并非加密算法。事实上，哈希是一种单向密码体制，它只涉及加密过程而没有解密过程，就如同“开弓没有回头箭”。现在让我们先了解哈希究竟是什么。

哈希，又称“散列”，是一种数学计算机程序，能够将任意长度的信息输入转化为固定长度的数据指纹输出，通常以字母和数字的形式表示。这个输出被称为“哈希值”。哈希算法也可被视为一种消息摘要算法，能够将消息或数据压缩成固定格式。虽然哈希算法具有单向运算的不可逆特性，但它只是加密算法的一个组成部分，不足以独立保障整个加密机制的安全。

目前广泛应用的哈希算法主要包括国际标准的Message Digest (MD)系列、Secure Hash Algorithm (SHA)系列，以及我国的SM3算法。其中，SHA 256是SHA系列算法的一种，是由美国国家安全局设计、美国国家标准与技术研究院发布的哈希算法。SHA 256因其摘要长度为256位而得名，也是一种非常安全的保护数字信息的方法。例如，计算字符串"hello blockchain world, this is yeasy@GitHub"的SHA-256 Hash值，将得到一串字符："db8305d71a9f2f90a3e118a9b49a4c381d2b80cf7bcef81930f30ab1832a3c90"。如果两个文件的SHA-256 Hash值相同，那么这两个文件的内容很可能是相同的。

虽然哈希算法看起来很高深，但实际上它与我们的日常生活密切相关。以前，当我们发送信息时，由于通信通道可能存在安全隐患，接收方难以判断信息是否一致。这时，利用哈希算法就可以高效地解决这个问题。发送方可以在发送信息时对其进行哈希运算，并将得到的哈希值附加在文本末尾用于校验。接收方在收到信息后，也可以对原文进行哈希运算，然后比较两者哈希值来判断信息是否一致。

此外，哈希算法在区块链技术中扮演着重要的角色。在区块链中，哈希算法广泛应用于构建区块和确保交易完整性的验证。例如，在比特币系统中，使用哈希算法生成交易数据摘要，每个区块都包含了前一个区块的哈希值，后面的区块又包含当前区块的哈希值，如此形成了一个不可逆向篡改的链表。

优秀的哈希算法应该满足以下特点：1.给定原文和哈希算法，在有限的时间和资源内就能计算出哈希值；2.从哈希值反推原文是非常困难的，这是保证哈希安全性的重要条件；3.原始输入信息发生微小变化时，新产生的哈希值也应该有显著的变化；4.哈希算法需要尽量减少“碰撞”现象，也就是很难找到两段不同内容的明文，使它们的哈希值相等。

综上所述，哈希算法以其快速验证和防止数据篡改的特性，在网络数据和区块链技术应用中发挥了至关重要的作用，也是理解和评价区块链安全可靠特性的重要依据。