数据词典：哈希算法（Hash Algorithm）

赵老师

哈希算法也称散列算法，可以将任意长度的明文字符串映射成比较短的二进制串，且不同的明文串映射后的值几乎没有冲突。例如，将字符串“hello,world”通过常见的MD5哈希算法进行计算后可以得到哈希值“3CB95CFBE1035BCE8C448FCAF80FE7D9”。

哈希值又称为指纹或者摘要，因为它足够验证文件的完整性与正确性。例如，对“hello,world”稍加修改，使之变成“hello world”，那么经过MD5算法，哈希算法的计算得到的结果就会变成“5EB63BBBE01EEED093CB22BB8F5ACDC3”，与原先的摘要值截然不同。这是哈希函数的一个重要特性——如果哈希函数的输入是不同的，那么得到的哈希值输出在绝大多数情况下也是不同的。然后，由于哈希函数的输入和输出不可能是一对一的对应关系，那么必然存在着不同的输入有着相同的哈希值的情况，这种现象称为哈希碰撞，也称为哈希冲突。在哈希冲突的情况下，不同输入的哈希会产生相同的哈希值。

常见的哈希算法有MD5算法和SHA算法。

MD是Message Digest的缩写，其中，MD4由MIT的Ronald L. Rivest于1990年提出，现已被证明不安全。MD5是Rivest在1991年改进提出的，但后续也被证明会产生哈希冲突，即会有不同的明文的哈希值是重复的，足够说明该算法并不安全，所以现在人们日常的哈希过程并不会采用MD5算法。

SHA（Secure Hash Algorithm）是一个哈希算法系列，SHA1算法在1995年由美国国家安全局提出，随后SHA2系统的SHA224、SHA256、SHA384和SHA 512算法也陆续被美国国家安全局公布出来，到目前为止，MD5算法与SHA1算法已经被破解，被证明不再安全，在使用这类哈希算法时最起码要采用SHA2-256或者其他更安全的算法。

在区块链应用中，比特币采用了SHA2族的SHA2-256算法，通常也简称为SHA256算法。比特币在挖矿和生成地址的时候都采用了SHA256算法。而在以太坊中采用了SHA3哈希函数族的来源——keccak族的keccak256算法。

哈希函数本身是一种单射函数，所以，哈希的整个过程并不可逆，如果需要对明文数据进行隐藏和保密，则需要使用加解密算法。

【出处】郑子彬,陈伟利,郑沛霖.区块链原理与技术.清华大学出版社,2021年3月第1版.