哈希如何帮助保护区块链？区块链中常见的哈希算法
2025-04-11分类：区块链技术 阅读（）
哈希是任何基于区块链的产品的基本组成部分之一。哈希保护区块链数据，并作为链上存储信息的签名或标识符。哈希使用复杂的数学公式创建，确保所有通过分析哈希值来检索原始输入的尝试都将失败。本文解释了什么是区块链，以及哈希函数在保障区块链安全方面发挥了什么作用。
什么是区块链技术？
区块链技术是随着第一种加密货币比特币的出现而引入的。区块链是一个分布在众多节点（计算机）之间的数字数据账本。
存储在区块链上的数据是不可篡改的。任何节点都无法覆盖、更改或删除区块链上的数据。每当有新的交易发生，相关数据都会被验证并记录在账本中。基于区块链的网络无需信任，因为它们完全自动化，并拥有多种防范垃圾邮件攻击和欺诈的方式。除了去中心化之外，数据还通过加密技术得到保护。信息以哈希值形式提供，任何人都无法解密并获取原始输入。
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传统数据库存在中心化问题。有人可能窃取文档或入侵服务器，从而一次性获取所有信息。区块链解决了这个问题，其数据经过加密和分布式存储。因此，即使入侵一个甚至多个节点，也不会影响整个网络。
放弃中间商使得区块链成为一种颠覆性技术，事实证明，从金融到供应链、医疗保健等许多行业都具有强大的竞争力。比特币推出后的这些年证明了区块链技术的多功能性和可信度，这反过来又证实了哈希作为一种保护措施的有效性。
区块链上的数据以交易“区块”的形式存储。每个区块包含特定数量的交易数据。一旦达到所需数量，区块就会被创建。与区块相关的数据会被加密。输出结果是一个十六进制数，称为哈希值。然后，该哈希值会与区块链上的其他数据一起加密，并被整合到所有区块的链中。
区块链安全中的哈希
加密钱包中的密钥对（公钥和私钥）、交易 ID 以及您能想到的任何其他数据在进入区块链时都会被哈希处理。尽管哈希值的设计使得它们无法用于检索已加密的信息，但它们可用于定位所需数据并验证其真实性。例如，加密钱包使用哈希值来确认特定时刻将特定数量的加密货币发送到特定钱包地址。换句话说，钱包可以读取交易信息。如果区块链是透明的（即像比特币区块链一样），我们可以自己检查交易，因为区块链浏览器包含时间戳、加密货币数量和交易涉及的地址。但是，如果我们无法在任何地方找到有关这些地址所有者的信息，那么交易数据对我们来说将是匿名的。
哈希值无法解密，这使得区块链非常安全有效。无人能够篡改链上数据。这正是公有区块链去中心化的优势。由于每个区块都包含所有前一个区块的哈希值，因此如果需要更改区块链数据中的某个片段，则需要重写后续区块中的所有数据。这项任务非常艰巨（但并非不可能，尤其是对于节点数量较少的区块链而言）。系统不会接受被篡改的区块，因为后续区块将包含冲突的数据。总的来说，这样的设计使得区块链非常安全，而哈希值在保护分布式账本中存储的信息方面起着至关重要的作用。
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然而，人们对一些区块链去中心化程度较低感到担忧。如果大部分算力集中在少数参与者手中，他们可能会串通一气，验证欺诈交易并篡改区块链数据。为了做到这一点，欺诈者需要控制超过 50% 的算力。因此，这种威胁被称为——51%攻击然而，最流行的网络一直在避免这些攻击。为了进行此类攻击，欺诈者必须拥有特定加密货币的大量哈希算力。但如果他们拥有了这些算力，他们就能从区块验证中获益良多。这正是他们远离犯罪活动的原因。
区块链中常见的哈希算法
不同的区块链使用不同的哈希算法，但它们的目的都是一样的——保护链上数据。
SHA-256
比特币和以太坊使用的算法称为 SHA-256。SHA-256 的全称是“256 位安全哈希算法”。SHA-256 是 SHA-1 的后继者。
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SHA-256 由美国国家安全局于 2002 年发明。SHA-256 采用了一种非常简单的加密循环，重复 64 次。所谓的比特币创始人中本聪 (Satoshi Nakamoto) 可能会使用 SHA-256，因为该算法声誉卓著，而且不太复杂。
Scrypt
另一种常见的哈希算法是 Scrypt。它创建于 2009 年，最初是一个基于密码的密钥派生函数。很快，它就被用于莱特币交易的验证。另一种使用 Scrypt 的主流加密货币是狗狗币。
由于 Scrypt 被认为是一种防止硬件垃圾攻击的算法，它自然而然地成为了加密货币的强大盟友。更重要的是，Scrypt 最初被认为是一种反 ASIC 算法。然而，ASIC 生产商还是找到了修改设备以进行莱特币挖矿的方法。
CryptoNight
该算法直接作为工作量证明元素创建。CryptoNight 的开发是为了应对无法通过常规 CPU 设备继续挖掘 BTC 的问题。CryptoNight 允许 CPU 拥有者进行相对大规模的加密货币挖矿。使用 CryptoNight 的最著名加密货币是门罗币（XRM），一种专注于隐私的加密货币。
Ethash
Ethash 的开发旨在使以太坊免受 ASIC 攻击。它采用了类似于 Scrypt 的架构，但需要更多内存，这使得通过 ASIC 挖矿变得几乎毫无价值。Ethash 仍用于以太坊经典 (ETC) 挖矿。可以使用 GPU 挖矿。Ethash 不用于以太坊挖矿。
X11
X11 是一种复杂的算法，由 11 种不同的算法组合而成。与其他提到的算法一样，它是为基于工作量证明 (PoW) 的加密货币而设计的。X11 的能耗比大多数基于工作量证明 (PoW) 的加密货币中使用的算法更低。使用 X11 的最知名加密货币是达世币 (Dash)。
结论
现在您可以看到哈希算法对于区块链的重要性。它用于操作、验证确切的数据片段以及保护区块链上的所有信息（包括您的资金）。各种哈希算法已被开发和应用。其中最好的算法在效率方面可以相互竞争，但大多数算法都相当可靠。
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