你好,欢迎访问我的博客!登录
当前位置:首页 - 币安知道 - 正文 君子好学,自强不息!

什么是 hash 算法?

2018-07-24币安知道Binance136°c
A+ A-

 什么是HASH算法

散列方法的主要思想是根据结点的关键码值来确定其存储地址:以关键码值K为自变量,通过一定的函数关系h(K)(称为散列函数),计算出对应的函数值来,把这个值解释为结点的存储地址,将结点存入到此存储单元中。检索时,用同样的方法计算地址,然后到相应的单元里去取要找的结点。通过散列方法可以对结点进行快速检索。散列(hash,也称“哈希”)是一种重要的存储方式,也是一种常见的检索方法。

  散列算法(Hash Algorithm),又称哈希算法,杂凑算法,是一种从任意文件中创造小的数字「指纹」的方法。与指纹一样,散列算法就是一种以较短的信息来保证文件唯一性的标志,这种标志与文件的每一个字节都相关,而且难以找到逆向规律。因此,当原有文件发生改变时,其标志值也会发生改变,从而告诉文件使用者当前的文件已经不是你所需求的文件。

  若结构中存在和关键字K相等的记录,则必定在f(K)的存储位置上。由此,不需比较便可直接取得所查记录。称这个对应关系f为散列函数(Hash function),按这个事先建立的表为散列表。

  对不同的关键字可能得到同一散列地址,即key1≠key2,而f(key1)=f(key2),这种现象称碰撞。具有相同函数值的关键字对该散列函数来说称做同义词。综上所述,根据散列函数H(key)和处理冲突的方法将一组关键字映象到一个有限的连续的地址集(区间)上,并以关键字在地址集中的“象” 作为记录在表中的存储位置,这种表便称为散列表,这一映象过程称为散列造表或散列,所得的存储位置称散列地址。

  若对于关键字集合中的任一个关键字,经散列函数映象到地址集合中任何一个地址的概率是相等的,则称此类散列函数为均匀散列函数(Uniform Hash function),这就是使关键字经过散列函数得到一个“随机的地址”,从而减少冲突。


 Hash函数的特点

       正向快速:给定明文和 hash 算法,在有限时间和有限资源内能计算出 hash 值。

  逆向困难:给定(若干) hash 值,在有限时间内很难(基本不可能)逆推出明文。

  输入敏感:原始输入信息修改一点信息,产生的 hash 值看起来应该都有很大不同。

  冲突避免:很难找到两段内容不同的明文,使得它们的 hash 值一致(发生冲突)。即对于任意两个不同的数据块,其hash值相同的可能性极小;对于一个给定的数据块,找到和它hash值相同的数据块极为困难。

  但在不同的使用场景中,如数据结构和安全领域里,其中对某一些特点会有所侧重。


 常用的Hash函数

直接取余法:f(x):= x mod maxM ; maxM一般是不太接近 2^t 的一个质数。

乘法取整法:f(x):=trunc((x/maxX)*maxlongit) mod maxM,主要用于实数。

平方取中法:f(x):=(x*x div 1000 ) mod 1000000); 平方后取中间的,每位包含信息比较多。

 Hash构造方法

        散列函数能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效,通过散列函数,数据元素将被更快地定位。

  (详细构造方法可以参考hash函数中的【哈希表的构造方法】)

  1.直接寻址法:取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即H(key)=key或H(key) = a·key + b,其中a和b为常数(这种散列函数叫做自身函数)

  2. 数字分析法

  3. 平方取中法

  4. 折叠法

  5. 随机数法

  6. 除留余数法:取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要,一般取素数或m,若p选的不好,容易产生同义词。

 流行的Hash算法

目前流行的 Hash 算法包括 MD5SHA-1 和 SHA-2

  • MD4(RFC 1320)是 MIT 的 Ronald L. Rivest 在 1990 年设计的,MD 是 Message Digest 的缩写。其输出为 128 位。MD4 已证明不够安全。

  • MD5(RFC 1321)是 Rivest 于1991年对 MD4 的改进版本。它对输入仍以 512 位分组,其输出是 128 位。MD5 比 MD4 复杂,并且计算速度要慢一点,更安全一些。MD5 已被证明不具备"强抗碰撞性"。

  • SHA (Secure Hash Algorithm)是一个 Hash 函数族,由 NIST(National Institute of Standards and Technology)于 1993 年发布第一个算法。目前知名的 SHA-1 在 1995 年面世,它的输出为长度 160 位的 hash 值,因此抗穷举性币安交易平台更好。SHA-1 设计时基于和 MD4 相同原理,并且模仿了该算法。SHA-1 已被证明不具"强抗碰撞性"。

      为了提高安全性,NIST 还设计出了 SHA-224、SHA-256、SHA-384,和 SHA-512 算法(统称为 SHA-2),跟 SHA-1 算法原理类似。SHA-3 相关算法也已被提出。

学习掌握更多区块链知识,请阅读 数字签名的奥秘

  选择打赏方式
微信赞助

打赏

QQ钱包

打赏

支付宝赞助

打赏

  选择分享方式
  移步手机端
什么是 hash 算法?

1、打开你手机的二维码扫描APP
2、扫描左则的二维码
3、点击扫描获得的网址
4、可以在手机端阅读此文章
标签:
推荐阅读

发表评论

选填

必填

必填

选填

请拖动滑块解锁
>>


  用户登录