今天是我們的區塊鏈底層技術分享第一期——哈希，我們先不說哈希是什么，在你的生活中是不是存在以下的情況：

你在一個網站注冊了賬號，輸了密碼、身份證號、銀行卡號，有沒有擔心過自己的敏感資料會被泄露呢？

你是一個互聯網產品經理，當你跟程式員提需求的時候說：用戶忘記密碼時把密碼原文通過郵件發給用戶，程式員是這個表情：（產品經理風評被害）

你是一個程式員領導告訴你，用戶的敏感資料要進行哈希，你是不是這種心情：

其實這些都跟哈希函式的應用有關，并且存在于我們生活和作業的方方面面，但是當大家往往聽到密碼學、哈希這種詞匯就覺得它很深奧，其實也沒那么復雜，今天我們就分析一下，

01 什么是哈希？

講哈希的話，我們從用戶密碼存盤方式的發展舉例吧，

1.簡單的密碼存盤

前幾年我們經常會看到這樣的新聞，“驚！某網站用戶賬號密碼被泄露”等等，其實在互聯網發展的初期，假設你在某網站注冊完畢之后，用戶名是：全村最帥的男人，密碼是：123456；那么賬號和密碼基本上在后臺的存盤如下：

這就是最早期的密碼存盤方式，用戶密碼在資料庫中完全明文存盤，黑客進了資料庫之后，那么用戶關聯的所有資訊都會被盜，用戶資訊毫無安全性可言，

2.經過升級的密碼存盤

哈希函式又稱單向散列函式，請注意這個單向，很重要，單向表示什么意思？不可逆！

先看哈希函式的定義：
單向散列函式有一個輸入和一個輸出，輸入的被稱為訊息，輸出的被稱為散列值（hash value），

哈希函式有以下特點：

根據任意長度的訊息計算出固定長度的散列值；
能夠快速計算出散列值；
訊息不同（也就是輸入不同）得到的散列值也不同；
具備單向性，單向性的意思是無法通過散列值推算出訊息，

哈希函式的特點怎么理解？還是用用戶注冊舉例，

用戶名是：全村最帥的男人，密碼是：123456；用MD5散列函式哈希完之后的結果是：49ba59abbe56e057；那么這個時候在資料庫中存盤的資料為：

通過圖中可以看出，用戶看到的密碼是：123456，但是資料庫中存盤的是49ba59abbe56e057，所以程式員也是無法知道用戶的密碼是多少的，因為他們存盤的是經過哈希后的散列值，當用戶再次登錄，輸入密碼，對密碼再次進行哈希，對比哈希后的值和資料中存盤的值是否一樣，就能判斷用戶的密碼是否正確了，

又因為哈希函式具有單向性，因此當用戶忘記密碼時，程式后臺是無法通過49ba59abbe56e057計算出用戶原本的密碼123456的，也就是為什么現在登錄網站忘記密碼時只能重置，

同樣黑客攻擊也是同理，資料庫被攻擊了，黑客拿到的也只是密碼的哈希值，根據哈希演算法的特性，黑客是無法通過哈希值反推得到密碼的，所以黑客攻破了資料庫也沒什么用，

黑客也不是吃素的，后來黑客發明了“彩虹表攻擊（Rainbow Table Attack）”，使得攻擊經過哈希演算法加密的密碼成為可能，（如果對彩虹表感興趣，后臺私信我，人數多的話再寫一篇彩虹表文，）

3.再次升級的密碼存盤

事物的發展就是這樣，攻防之間技術就進步了，為了應對彩虹表的攻擊，技術大牛們發明了加“鹽”的哈希演算法，

鹽（Salt），在密碼學中，是指在散列之前將散列內容（例如：密碼）的任意固定位置插入特定的字串，這個在散列中加入字串的方式稱為“加鹽”，其作用是讓加鹽后的散列結果和沒有加鹽的結果不相同，在不同的應用情景中，這個處理可以增加額外的安全性，

具體就不講加鹽的程序了，只要記住加了鹽之后的哈希值，被黑客攻擊的難度更大了，

等等，說正事，我們今天要講啥來著？哈希！那么什么是哈希，上面提到的MD5演算法就是哈希函式的一種，那么區塊鏈里面的哈希函式是什么呢？

02 區塊鏈里面的哈希函式

要介紹區塊鏈里面的哈希函式，先了解常見的幾種哈希函式，

1. MD4、MD5

MD4是由 Rivest 于1990年設計的單向散列函式，能夠產生128位元的散列值( RFC1186，修訂版RFC1320)，不過，隨著 Dobbertin 提出尋找MD4散列碰撞的方法，現在它已經不安全了，

MD5是由 Rivest 于1991年設計的單向散列函式，能夠產生128位元的散列值(RFCI321)MD5的強抗碰撞性已經被攻破，也就是說，現在已經能夠產生具備相同散列值的兩條不同的訊息，因此它也已經不安全了，

MD4和MD5中的 MD 是訊息摘要( Message Digest )的縮寫，

2. SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512

SHA-1是由 NIST ( National Institute of Standards and Technology ，美國國家標準技術研究所)設計的一種能夠產生160位元的散列值的單向散列函式，

1993年被作為美國聯邦資訊處理標準規格( FIPS PUB 180)發布的是 SHA ，1995年發布的修訂版 FIPS PUB 180-1稱為 SHA-1，在《 CRYPTREC 密碼清單》中， SHA-1已經被列入“可謹慎運用的密碼清單”，即除用于保持兼容性的目的以外，其他情況下都不推薦使用，

SHA -256、 SHA -384和 SHA-512都是由 NIST 設計的單向散列函式、它們的散列值長度分別為256位元、384位元和512位元，這些單向散列函式合起來統稱 SHA-2，它們的訊息長度也存在上限( SHA-256的上限接近于2^64位元, SHA-384和 SHA-512的上限接近于2^128位元），這些單向散列函式是于2002年和 SHA-1一起作為 FIPS PUB 180-2發布的，

SHA-1的強抗碰撞性已于2005年被攻破（山東大學王小云教授）,也就是說，現在已經能夠產生具備相同散列值的兩條不同的訊息，下圖為王小云：