比特幣的哈希值是什麼

1. 比特幣塊哈希是怎麼算出來的

比特幣所採用的哈希演算法，在比特幣系統中，需要大量地進行哈希函數運算。比特幣系統是這樣規定的：每隔十分鍾，大家都需要計算哈希函數，計算的值必須符合我的規定。誰計算的快，誰才會獲得作為獎勵的比特幣。

2. 比特幣挖礦所運用的哈希演算法是什麼

Hash，一般翻譯做「散列」，也有直接音譯為「哈希」的，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，所以不可能從散列值來確定唯一的輸入值。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。

3. 區塊鏈中的哈希值是什麼

哈希值是將任意長度的輸入字元串轉換為密碼並進行固定輸出的過程。哈希值不是一個「密碼」,我們不能通過解密哈希來檢索原始數據,它是一個單向的加密函數。

區塊鏈：

區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講，它是一個共享資料庫，存儲於其中的數據或信息，具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。基於這些特徵，區塊鏈技術奠定了堅實的「信任」基礎，創造了可靠的「合作」機制，具有廣闊的運用前景。2019年1月10日，國家互聯網信息辦公室發布《區塊鏈信息服務管理規定》 。

4. 什麼是哈希

散列是指從可變大小的輸入生成固定大小的輸出的過程。這是通過使用稱為散列函數（作為散列演算法實現）的數學公式來完成的。

盡管並非所有哈希函數都涉及密碼學的使用 ，但所謂的密碼哈希函數是加密貨幣的核心。多虧了它們，區塊鏈和其他分布式系統能夠實現顯著水平的 數據完整性和安全性。

傳統和加密散列函數都是確定性的。確定性意味著只要輸入不變，散列演算法將始終產生相同的輸出（也稱為摘要或散列）。

通常，加密貨幣的散列演算法被設計為單向函數，這意味著如果沒有大量的計算時間和資源，它們就無法輕易恢復。換句話說，從輸入創建輸出非常容易，但在相反的方向（僅從輸出生成輸入）相對困難。一般來說，越難找到輸入，哈希演算法被認為越安全。

不同的散列函數將產生不同大小的輸出，但每種散列演算法可能的輸出大小始終是恆定的。例如，SHA-256 演算法只能生成 256 位的輸出，而 SHA-1 將始終生成 160 位的摘要。

為了說明這一點，讓我們通過 SHA-256 哈希演算法（比特幣中使用的演算法）運行「Bitcoin」和「bitcoin」這兩個詞。

請注意，微小的更改（第一個字母的大小寫）會導致完全不同的哈希值。但由於我們使用 SHA-256，輸出將始終具有 256 位（或 64 個字元）的固定大小 - 無論輸入大小如何。此外，無論我們通過演算法運行這兩個單詞多少次，兩個輸出都將保持不變。

相反，如果我們通過 SHA-1 哈希演算法運行相同的輸入，我們將得到以下結果：

值得注意的是，首字母縮略詞 SHA 代表安全哈希演算法。它指的是一組加密哈希函數，包括 SHA-0 和 SHA-1 演算法以及 SHA-2 和 SHA-3 組。SHA-256 是 SHA-2 組的一部分，還有 SHA-512 和其他變體。目前，只有 SHA-2 和 SHA-3 組被認為是安全的。

傳統的哈希函數具有廣泛的用例，包括資料庫查找、大文件分析和數據管理。另一方面，加密散列函數廣泛用於信息安全應用，例如消息認證和數字指紋。就比特幣而言，加密哈希函數是挖礦過程的重要組成部分， 也在新地址和密鑰的生成中發揮作用。

散列的真正威力在於處理大量信息時。例如，可以通過哈希函數運行一個大文件或數據集，然後使用其輸出來快速驗證數據的准確性和完整性。由於散列函數的確定性，這是可能的：輸入將始終產生簡化的、壓縮的輸出（散列）。這種技術消除了存儲和「記住」大量數據的需要。

散列在區塊鏈技術的背景下特別有用。比特幣區塊鏈有幾個涉及散列的操作，其中大部分在挖掘過程中。事實上，幾乎所有的加密貨幣協議都依賴散列來將交易組鏈接和壓縮成塊，並在每個塊之間產生加密鏈接，從而有效地創建區塊鏈。

同樣，部署密碼技術的散列函數可以定義為密碼散列函數。一般來說，破解密碼哈希函數需要無數次的蠻力嘗試。對於「還原」加密哈希函數的人來說，他們需要通過反復試驗來猜測輸入是什麼，直到產生相應的輸出。然而，也有可能不同的輸入產生完全相同的輸出，在這種情況下會發生「沖突」。

從技術上講，加密哈希函數需要遵循三個屬性才能被視為有效安全。我們可以將這些描述為抗碰撞性、抗原像性和抗二次原像性。

在討論每個屬性之前，讓我們用三個簡短的句子總結它們的邏輯。

如前所述，當不同的輸入產生完全相同的散列時，就會發生沖突。因此，哈希函數被認為是抗沖突的，直到有人發現沖突為止。請注意，任何散列函數都將始終存在沖突，因為可能的輸入是無限的，而可能的輸出是有限的。

換句話說，當發現碰撞的可能性非常低以至於需要數百萬年的計算時，哈希函數是抗碰撞的。因此，盡管沒有無沖突的哈希函數，但其 中一些函數足夠強大，可以被視為具有抵抗力（例如，SHA-256）。

在各種 SHA 演算法中，SHA-0 和 SHA-1 組不再安全，因為已經發現沖突。目前，SHA-2 和 SHA-3組被認為是抗沖突的。

原像電阻的特性與單向函數的概念有關。當有人找到生成特定輸出的輸入的可能性非常低時，哈希函數被認為是抗原像的。

請注意，此屬性與前一個屬性不同，因為攻擊者會試圖通過查看給定的輸出來猜測輸入是什麼。另一方面，當有人發現產生相同輸出的兩個不同輸入時，就會發生沖突，但使用哪個輸入並不重要。

原像抗性的特性對於保護數據很有價值，因為消息的簡單散列可以證明其真實性，而無需披露信息。在實踐中，許多服務提供商和 Web 應用程序存儲和使用從密碼生成的哈希值，而不是明文密碼。

為簡化起見，我們可以說第二原像電阻介於其他兩個屬性之間。當有人能夠找到一個特定的輸入，該輸入生成與他們已經知道的另一個輸入相同的輸出時，就會發生二次原像攻擊。

換句話說，第二原像攻擊涉及尋找碰撞，但不是搜索生成相同散列的兩個隨機輸入，而是搜索生成由另一個特定輸入生成的相同散列的輸入。

因此，任何抗碰撞的哈希函數也能抗第二原像攻擊，因為後者總是意味著碰撞。然而，人們仍然可以對抗碰撞函數執行原像攻擊，因為它意味著從單個輸出中找到單個輸入。

比特幣挖礦有很多步驟 涉及哈希函數，例如檢查余額、鏈接交易輸入和輸出，以及對區塊內的交易進行哈希處理以形成 默克爾樹。但比特幣區塊鏈安全的主要原因之一 是礦工需要執行無數的散列操作，以便最終為下一個區塊找到有效的解決方案。

具體來說，礦工在為其候選塊創建哈希值時必須嘗試幾種不同的輸入。本質上，如果他們生成以一定數量的零開頭的輸出哈希，他們將只能驗證他們的塊。零的數量決定了挖礦難度，它根據網路的哈希率而變化。

在這種情況下，哈希率表示在比特幣挖礦中投入了多少計算機能力。如果網路的哈希率增加，比特幣協議會自動調整挖礦難度，使挖出一個區塊所需的平均時間保持在接近 10 分鍾。相反，如果幾個礦工決定停止挖礦，導致算力大幅下降，則會調整挖礦難度，使其更容易挖礦（直到平均出塊時間回到10分鍾）。

請注意，礦工不必發現沖突，因為他們可以生成多個散列作為有效輸出（從一定數量的零開始）。所以對於某個區塊有幾種可能的解決方案，礦工只需要找到其中一種——根據挖礦難度確定的閾值。

由於比特幣挖礦是一項成本密集型任務，礦工沒有理由欺騙系統，因為這會導致重大的經濟損失。加入區塊鏈的礦工越多，它就變得越大越強大。（國內禁止參與挖礦）

毫無疑問，哈希函數是計算機科學中必不可少的工具，尤其是在處理大量數據時。當與密碼學結合時，散列演算法可以非常通用，以多種不同的方式提供安全性和身份驗證。因此，加密哈希函數對幾乎所有加密貨幣網路都至關重要，因此了解它們的屬性和工作機制對於任何對區塊鏈技術感興趣的人肯定會有所幫助。

5. 區塊鏈技術的組成元素架構

隨著互聯網歲散的不斷租返發展，越來越多的人都了解到了關於區塊鏈技術的一些特點和使用情況，今天我們就來介紹一下，區塊鏈的一些元素組成都有哪些。

區塊鏈的組成

區塊鏈由區塊和鏈組成。每一個區塊包含三個元素：數據、哈希值、前一區塊的哈希值。

區塊的第一個元素是數據。區塊中所保存的數據與區塊鏈的類型有關。例如，比特幣區塊鏈中的區塊保存了相關的交易信息，包括賣家，買家，以及交易比特幣的數量。

區塊的第二個元素是哈希值。每個區塊包含了一個哈希值，這個哈希值是的，它用來標識一個區塊和它所包含的所有內容。一旦某個區塊被創建，它的哈希值就相對應的被計算出來了。改變區塊中的某些內容會使得哈希值改變。所以換句話說：當你想要檢測區塊中內容的改變時，哈希值對你就很有幫助。如果一個區塊的指紋改變了，那它就再也不是之前的區塊了。

區塊的第三個元素是前一個區塊的哈希值。這個元素使得區塊之間可以形成鏈接，並且能夠使得區塊鏈十分的弊雀飢安全。

舉個例子假設我們有一條區塊鏈包含3個區塊。每個區塊包含了一個自己的哈希值以及前一個區塊的哈希值。3號區塊指向2號區塊，2號區塊又指向1號區塊。但是1號區塊有點特殊，它不能指向前一個區塊，因為它是第一個區塊。我們把1號區塊叫做創世區塊。

那麼，現在我們假設你篡改了第二個區塊。這將導致第二個區塊的哈希值改變，那麼3號區塊存儲的數據就是錯誤的、非法的。而3號區塊存儲的數據一旦是非法的，後面的區塊也一定是非法的。

所以如果一個人想要篡改區塊鏈中任何一個區塊，它必須修改這個區塊以及這個區塊之後的所有區塊。這將是一個很繁重的任務。

區塊鏈的工作量證明

但是，僅僅使用哈希值的方法不足以防止用戶篡改區塊。因為現在的計算機運算速度已經足夠強大，並且能夠每秒計算成千上萬的哈希值。java課程建議你完全可以篡改一個區塊並且重新計算其他的區塊的哈希值，這樣就使得你的區塊再次變得合法。

6. 比特幣算力是什麼

1、算力也稱哈希率，是比特幣網路處理能力的度量單位。即為計算機（CPU）計算哈希函數輸出的速度。
2、比特幣網路必須為了安全目的而進行密集的數學和加密相關操作。例如，當網路達到10Th/s的哈希率時，意味著它可以每秒進行10萬億次計算。
3、在通過「挖礦」得到比特幣的過程中，我們需要找到其相應的解m，而對於任何一個六十四位的哈希值，要找到其解m，都沒有固定演算法，只能靠計算機隨機的hash碰撞，而一個挖礦機每秒鍾能做多少次hash碰撞，就是其「算力」的代表，單位寫成hash/s，這就是所謂工作量證明機制POW。
4、日前，比特幣全網算力已經全面進入P算力時代（1P=1024T，1T=1024G，1G=1024M，1M=1024k），在不斷飆升的算力環境中，P時代的到來意味著比特幣進入了一個新的軍備競賽階段。
5、算力是衡量在一定的網路消耗下生成新塊的單位的總計算能力。每個硬幣的單個區塊鏈隨生成新的交易塊所需的時間而變化。
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7. 交易所提幣和錢包提幣的哈希值有啥區別

哈希函數在區塊鏈中起著至關重要的作用。它的做法是將復雜的交易信息加密壓縮成一個簡單的固定位元組的哈希值，它成為了區塊鏈的標識，保證了交易信息在區塊鏈的不被篡改。這種演算法還用於一些重要的環節，如連接相鄰塊、構建merkle樹、交易驗證、數字簽名等。





1.概念


Hash: Hash，一般翻譯為「Hash」，或者直接音譯為「Hash」，是通過哈希演算法將任意長度的輸入轉換為固定長度的輸出，輸出為哈希值.簡單地說，它是將任意長度的消息壓縮成某個固定長度的消息摘要的函數。我們常說的哈希演算法和哈希函數通常是一個意思。


2.原理


基於密碼學中的一個單向哈希函數，在業界通常用y=hash(x)來表示。這個哈希函數可以通過運算x計算出一個哈希值Y .這種函數很容易被驗證，但是卻很難破解.從x計算出Y很容易，但是從Y推導出x很難.也就是只有加密過程，沒有解密過程。





3.特點


(1)加密過程是不可逆的，也就是說我們無法通過輸出的哈希值推斷出原始明文是什麼。


(2)輸入明文和輸出哈希值是一一對應的。任何輸入信息的改變都必然導致最終輸出哈希值的改變。


(3)對於任何大小的輸入，最終計算出的哈希值的長度都很小，而且是固定長度。


(4)很難使兩個內容不同的明文的哈希值相同。也就是說，對於任意兩個不同的數據塊，相同哈希值的可能性極小。


4.SHA256演算法


常用的哈希演算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384和SHA-512。在區塊鏈，SHA-256演算法通常用於塊加密。對於任何長度的任何消息，SHA-256都會生成一個256bit的哈希值，這個哈希值叫做消息摘要.這個抽象相當於一個長度為32位元組的數組，通常用長度為64的十六進制字元串表示，就是我們看到的64個字元。


區塊鏈利用這種演算法在一個交易區塊中進行交易信息進行加密，並將壓縮的信息轉化為由一串數字和字母組成的散列（哈希）字元串。區塊鏈的哈希值可以唯一準確地標識一個塊，任何節點都可以通過簡單的哈希計算獲得這個塊的哈希值。計算出的哈希值沒有改變，這意味著塊中的信息沒有被篡改。


下面是一個將明文加密成哈希值的例子。





然後把句號改成感嘆號，哈希值就完全變了。





5.哈希指針(Hash Pointer)


哈希指針意味著這個變數的值是從實際數據計算出來的，並且指向實際數據的位置。也就是說，哈希指針既可以表示實際數據的存儲位置，也可以表示實際數據內容(某個時間戳的數據哈希值)。


綜上所述，從哈希指針的角度看區塊鏈的結構，可以說區塊鏈是一個以哈希指針按時間順序連接數據塊的鏈表。指針實際上是一串數據的哈希值，一串數據的哈希值是這串數據的「指紋」和抽象，所以可以用這個哈希值指向這串數據。


區塊鏈中每個塊都有一個hash指針對應自己的塊，除了創建塊(即第一個塊)，其他每個塊都存儲前一個塊的hash指針，這樣就形成了一個如下圖的鏈，即區塊鏈。





這樣的數據結構可以保證數據不被篡改，因為任何一個塊的數據一旦被篡改，對應的hash指針就會出錯，所以後面的塊的hash指針就無法匹配數據被篡改後該塊生成的hash指針，所以一旦發生惡意篡改就可以檢查出來。