区块链哈希图
⑴ 区块链中哈希算法的特点是什么
哈希算法可以作为一个很小的计算机程序来看待,无论输入数据的大小及类型如何,它都能将输入数据转换成固定长度的输出。哈希算法在任何时候都只能接受单条数据的输入,并依靠输入数据创建哈希值。
根据最终产生的哈希值的长度不同,有不同的哈希算法。
在区块链中使用的为加密哈希算法,其特点有:
1、能够为任何类型的数据快速创建哈希值
2、确定性
3、伪随机
4、单向函数
5、防碰撞
⑵ 区块链中的哈希算法是什么
哈希算法是什么?如何保证挖矿的公平性?
哈希算法是一种只能加密,不能解密的密码学算法,可以将任意长度的信息转换成一段固定长度的字符串。
这段字符串有两个特点:
1、 就算输入值只改变一点,输出的哈希值也会天差地别。
2、只有完全一样的输入值才能得到完全一样的输出值。
3、输入值与输出值之间没有规律,所以不能通过输出值算出输入值。要想找到指定的输出值,只能采用枚举法:不断更换输入值,寻找满足条件的输出值。
哈希算法保证了比特币挖矿不能逆向推导出结果。所以,矿工持续不断地进行运算,本质上是在暴力破解正确的输入值,谁最先找到谁就能获得比特币奖励。
⑶ 区块链的哈希算法是什么玩意
和数软件解释:区块链是使用哈希算法加密。哈希算法是区块链中保证交易信息不被篡改的单项密码机制。哈希算法接收一段明文后,以一种不可逆的方式将其转化成一段长度较短,位数固定的散列数据。
⑷ 区块链中的哈希函数是什么
金窝窝网络分析如下:哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码,原理是基于一种密码学上的单向哈希函数,这种函数很容易被验证,但是却很难破解。
⑸ 区块链中哈希函数有什么用
哈希函数,又叫散列函数、散列算法,是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”(也叫做摘要)的方法。什么意思呢?就是说,你输入任何长度、任何内容的数据,哈希函数输出固定长度、固定格式的结果,这个结果类似于你输入数据的指纹。只要输入发生变化,那么指纹一定会发生变化。不同的内容,通过哈希函数得到的指纹不一样。这就是哈希函数。
在分布式账本里,为了保证数据完整性,会采用哈希值进行校验。如,一笔交易、一页账本(也就是区块的概念),用了哈希之后生成摘要,意味着整个区块交易信息无法进行篡改(即无法在篡改数据之后保持摘要不变)。
区块链原始的定义或狭义的理解就是区块+链的形式,这个链是通过哈希链接起来,每一个区块可能都有很多交易,整个区块又可以通过哈希函数产生摘要信息,然后规定每一个区块都需要记录上一个区块的摘要信息,这样一来所有区块都可以连成一条链。
如果改了历史中某一个区块的数据,意味着这个区块摘要值(即哈希值)会改变,那么下一个区块中记录的上一个区块的哈希也得做相应的修改,以此类推,也就是说如果要修改历史记录的话,要从那一个点开始往后所有记录都要修改才能保证账本的合法性,哈希函数就提高了账本篡改的难度。
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⑹ 漫画图解 什么是区块链
漫画图解:什么是区块链
什么是区块链?
区块链,英文 Blockchain,本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器,接入区块链网络,都可以成为这个庞大网络的一个节点。
区块链既然本质是数据库,里面究竟存储了什么东西呢?让我们来了解一下区块链的基本单元:区块(Block)。
一个区块分为两大部分:
1.区块头
区块头里面存储着区块的头信息,包含上一个区块的哈希值(PreHash),本区块体的哈希值(Hash),以及时间戳(TimeStamp)等等。
2.区块体
区块体存储着这个区块的详细数据(Data),这个数据包含若干行记录,可以是交易信息,也可以是其他某种信息。
刚才提及的哈希值又是什么意思呢?
想必大家都听说过MD5,MD5就是典型的哈希算法,可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度(128bit)的字符串,这个字符串就是哈希值。
而在我们的区块链中,采用的是一种更为复杂的哈希算法,叫做SHA256。最新的数据信息(比如交易记录)经过一系列复杂的计算,最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串,也就是区块头当中的Hash,格式如下:
区块与Hash是一一对应的,Hash可以当做是区块的唯一标识。
不同的区块之间是如何进行关联的呢?依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。
为什么要计算区块的哈希值呢?
既然区块链是一个链状结构,就必然存在链条的头节点(第一个区块)和尾节点(最后一个区块)。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值,相当于对最新的交易记录进行打包,新的区块会被创建出来,衔接在区块链的末尾。
新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值,PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录,这部分数据信息已经变得不可修改。
这个计算Hash值,创建新区块的过程就叫做挖矿。
用于进行海量计算的服务器,叫做矿机。
操作计算的工作人员,叫做矿工。
计算哈希值究竟难在哪里?咱们来做一个最粗浅的解释,哈希值计算的公式如下:
Hash = SHA-256(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息 + 随机数)
其中,交易记录信息也是一串哈希值,它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料,我们暂时不做展开介绍。
这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度,要求Hash结果的前72bit必须都是0,这个几率实在是太小太小。
由于(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息)是固定的,所以能否获得符合要求的Hash,完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算,反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试,才有可能得到正确的Hash,从而挖矿成功。
同时,区块头内还包含着一个动态的难度系数,当全世界的硬件计算能力越来越快的时候,区块链的难度系数也会水涨船高,使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。
小伙伴们明白挖矿有多么难了吧?需要补充的是,不同的区块链应用在细节上是不同的,这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。
区块链的应用
比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪于2008年提出,而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
什么是P2P网络呢?
传统的货币都是由中央银行统一发行,所有的个人储蓄也是由银行统一管理,这是典型的中心化系统。
而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。
至于比特币底层的数据存储,正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易,都对应了区块体数据中的一行,简单的示意如下:
交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。
表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的,只会记录支付方和收款方的钱包地址。
至于数字签名呢,可以理解为每一条单笔交易的防伪标识,由非对称加密算法所生成。
接下来说一说比特币矿工的奖励:
比特币协议规定,挖到新区块的矿工将获得奖励,从2008年起是50个比特币,然后每4年减半,目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的,也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜!
区块链的优势和劣势
区块链的优势:
1.去中心化
区块链不依赖于某个中心节点,整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护,都可以进行数据的存储和检验。这样一来,除非攻击者黑掉全网半数以上的节点,否则整个系统是不会遭到破坏的。
2.信息不可篡改
区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点,整个区块对应的哈希值就会随之改变,不再是一个有效的哈希值,后面链接的区块也会随之断裂。
区块链的劣势:
1.过度消耗能源
想要生成一个新的区块,必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算,严重耗费电能。
2.信息的网络延迟
以比特币为例,任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点,同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响,带来较长的耗时。
几点补充:
1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》,感谢这位大神的科普。
2.由于篇幅有限,关于Merkle Tree 和 非对称加密 的知识暂时没有展开细讲,有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。
⑺ 区块链中的哈希算法的作用是什么
区块链通过哈希算法对一个交易区块中的交易信息进行加密,并把信息压缩成由一串数字和字母组成的散列字符串。
金窝窝集团分析其哈希算法的作用如下:
区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都接获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。
⑻ 区块链中的哈希值是什么
区块链中的哈希值是将任意长度的输入字符串转换为密码并进行固定输出的过程。哈希值不是一个“密码”,不能通过解密哈希来检索原始数据,它是一个单向的加密函数。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值。当更改当前块中的任何数据时,块的哈希值将被更改,这将影响前一个块,因为它有前一个块的地址。例如如果只有两个块,一个是当前块,一个是父块。当前块将拥有父块的地址,如果需要更改当前块中的数据,还需要更改父块。
一个加密哈希函数需要具备以下几个关键的特性才能被认为是有用的
1、每个哈希值都是不同的。
2、 对于相同的消息,总是生成相同的哈希值。
3、不可能根据哈希值来决定输入。
4、即使对输入的整个哈希值做一个小的更改也会被更改。
⑼ 区块链技术中的哈希算法是什么
1.1. 简介
计算机行业从业者对哈希这个词应该非常熟悉,哈希能够实现数据从一个维度向另一个维度的映射,通常使用哈希函数实现这种映射。通常业界使用y = hash(x)的方式进行表示,该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中哈希函数特性:
函数参数为string类型;
固定大小输出;
计算高效;
collision-free 即冲突概率小:x != y => hash(x) != hash(y)
隐藏原始信息:例如区块链中各个节点之间对交易的验证只需要验证交易的信息熵,而不需要对原始信息进行比对,节点间不需要传输交易的原始数据只传输交易的哈希即可,常见算法有SHA系列和MD5等算法
1.2. 哈希的用法
哈希在区块链中用处广泛,其一我们称之为哈希指针(Hash Pointer)
哈希指针是指该变量的值是通过实际数据计算出来的且指向实际的数据所在位置,即其既可以表示实际数据内容又可以表示实际数据的存储位置。下图为Hash Pointer的示意图

⑽ 区块链去中心化有三大法宝
区块链三大圈——币圈、链圈、矿圈。
众所周知,区块链有三大要素,分别是去中心化、奖励与共识,这里要介绍的是区块链中的去中心化。
下面的图是区块链的结构:
在去中心化的网络中,每一个用户被叫做节点。加入其中一个用户新生产了一个区块,这个区块肯定是记载了一些交易的信息,比如某某向某某某转账2个比特币之类。这个节点用户可以将新产的区块分发给所有的用户,所有的用户对这个区块进行验证之后就会在自己的区块链本身加上新区块,以保证所有的节点都是互相同步的、互相验证的,没有任何人敢篡改区块链。