哈希：从数字签名到挖掘过程

开采比特币的过程类似于彩票。 比特币矿工竞相生成哈希值——根据任意长度的数据计算的固定长度的字母数字字符串。 他们通过组合三个数据来生成哈希：新的比特币交易块； 区块链上的最后一个区块； 和随机数。 在本文中，我们将分析散列和数字签名过程，以了解它们在比特币交易验证之前的单独使用。

尽可能简单地深入研究一些技术细节，签署任何数字签名的第一步是散列正在签名的内容。 安全散列并不容易，256 位安全散列算法 (SHA-256) 可确保两个关键事项。

首先，对哈希算法的暴力攻击在计算上必须与遍历 256 位的所有二进制组合一样昂贵。 然而，目前期望攻击者完成对比特币小额交易的搜索是不现实的，例如，因为 256 个二进制位有 2^256 种组合（2*2*2*... 256 次）。 这是一个很大的数字。

其次，对哈希算法的另一种暴力攻击必须在计算上非常昂贵，因为要处理 256 位的所有二进制组合中的大部分。 其中很大一部分是复杂的、可证明的公式，与理论输入大小有关（对于 SHA-256，它不受限制，除了万维网上常用的限制），毫无疑问需要和支持 256 位支持这个。

碰撞？ 那是什么？

9 个输入必须碰撞成具有 8 个“孔”的 3 位散列。 为了简单明了穿越来者说比特币的，这个简化的例子生成了一个 3 位散列而不是 256 位散列。 3 个二进制位（每个 0 或 1）有 2*2*2=8 种组合。 但是，如果有 9 个条目的哈希值，那么至少有两个输入会产生相同的 3 位哈希值输出。 按照一般逻辑，一些输入会立即被看到，因此必须散列到相同的输出。

对哈希有了更好的理解，回到它的用法：合法合约是一种用途，但比特币矿工和以太坊伪造者也严重依赖哈希来维持生计。 加密货币投资者还通过传递属性（传递属性，简化：A = B，和 B = C穿越来者说比特币的，因此 A = C）以某种方式使用它们。

篡改数字签名的法律合同是如此明显，从未发生过。 即使单个字符发生变化，SHA-256 也会产生完全不同的哈希值，例如：

“比特币区块链”哈希是：b43636e6232a977b6a614c93da701f938f9faa90d355a74d71aa8210474c8ebf

“比特币区块链”哈希是：7c96cf30947914ab1d9844d93707baf2435f9d9b290c8258622ab635054c8041

只有一个字符差异——大写字母“B”和散列是完全不同的一组位。

工作量证明和权益证明

对于像比特币这样的区块链类网络中网络计算资源的网络分配的工作量证明（PoW）方法，反向大量使用哈希。 如前所述，蛮力法是计算密集型的。 因此，对于成熟的 hack 来说，存在一些子问题，这可能非常困难。 通过不断增加问题难度（但只是略微增加），比特币在工作量证明模型上运行，在该模型中，矿工证明他们通过解决这些超难问题（和首先是声称“先来者”）。 奖励”）。然而，这种模式的能源效率极低，并不是为比特币和区块链技术设计的。

Proof-of-Stake (PoS) 的能源效率要低得多，因为“矿工”（在 Proof-of-Stake 网络中，代表网络容量的人被称为伪造者，不接受性系统的任何奖励）提供计算资源在网络上，然后伪造自己的新硬币。 从经济角度来看，矿工因他们的工作而获得奖励，而造假者实际上是在铸造自己的钱。

然而，在这两种情况下，散列都用于提供这些计算密集型问题，这些问题自然地将新货币分配到网络中。 请记住，比特币将只能铸造 2100 万个硬币，其中许多已经在流通，因为其代码中内置了指数退避算法。 以太坊是一种大型 PoS 加密货币，随着造假者的加入，它也必须限制其新货币的流出，因为如果控制不当，这可能会导致不必要的通货膨胀。

综上所述

因此，哈希提供了一种强大的机制来混淆数据，尤其是在数字签名中，但在其他应用程序中也是如此。 除此之外，尽管散列有确切的原因，但它的逆问题（用于解码散列值）现在被用于使基于区块链的网络上的网络资源的使用民主化。

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