哈希函数简介

哈希函数是一种将任意大小的数据输入(通常称为"消息")转换为固定大小的输出(称为"哈希值"或"摘要")的算法。

主要特点:

1、输出固定长度

无论输入数据的大小如何,哈希函数的输出总是固定长度。例如,SHA-256的输出始终为256位(32字节)。

2、快速计算

哈希函数应该能够快速计算,对于任何输入都能在合理的时间内生成哈希值。

3、抗碰撞性

理想的哈希函数应该难以找到两个产生相同的哈希值的不同输入,这种特性称为抗碰撞性。

4、抗篡改性

对输入数据进行任何小的修改,输出的哈希值应该发生显著变化。这使得哈希函数适合用于数据完整性检查。

5、不可逆性

哈希函数是单向的,无法从哈希值反推原始输入。这意味着一旦数据被哈希,就不能从哈希值恢复出原始数据。

常见哈希函数:
  • MD5:输出128位,曾广泛使用,但易遭受碰撞攻击。
  • SHA-1:输出160位,也曾被广泛使用,但已被发现存在安全漏洞,逐渐被淘汰。
  • SHA-256:SHA-2系列中的一种,输出256位,广泛用于安全应用,如数字签名和区块链技术。
  • SHA-3:新的安全哈希标准,设计上与SHA-2有所不同。
常见应用场景:
  • 数据完整性:用于文件下载、数据传输等场合,确保数据未被篡改。
  • 密码存储:将用户密码哈希后存储,增强安全性,防止明文泄露。
  • 数字签名:在签名过程前对消息进行哈希处理,以提高签名效率和安全性。
  • 区块链:区块链中每个区块通常包含前一个区块的哈希值,以确保区块链的不可篡改性。
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