什么是哈希算法
將任意長度的二進制值串映射為固定長度的二進制值串，這個映射的規(guī)則就是哈希算法。而通過原始數(shù)據(jù)映射之后得到的二進制值串就是哈希值。
一個優(yōu)秀的哈希算法要滿足幾點要求：
- 從哈希值不能反向推導出原始數(shù)據(jù)（所以哈希算法也叫意向哈希算法）；
- 對輸入數(shù)據(jù)非常敏感，哪怕原始數(shù)據(jù)只修改了一個Bit，最后得到的哈希值也大不相同；
- 散列沖突的概率要很小，對于不同的原始數(shù)據(jù)，哈希值相同的概率非常??；
- 哈希算法的執(zhí)行效率要盡量高效，針對較長的文本，也能快速地計算出哈希值。
哈希算法的應用
哈希算法的應用有很多，常見的有：安全加密、唯一標識、數(shù)據(jù)較驗、散列函數(shù)、負載均衡、數(shù)據(jù)分片、分布式存儲。
應用一：安全加密
說到哈希算法的應用，最先想到的就是安全加密。最常用的哈希算法是MD5和SHA。
沒有絕對安全的加密。越復雜、越難破解的加密算法，需要的計算時間也越長。
應用二：唯一標識
通過哈希算法對文件進行哈希計算，得到的哈希值作為文件的唯一標識。通過這個唯一標識可以在數(shù)據(jù)庫中快速找到對應的文件。
網(wǎng)盤的秒傳功能就是基于這個方法實現(xiàn)的。在上傳之前，先計算文件的哈希值，再到數(shù)據(jù)庫中查找，如果找到，就直接提示上傳成功。
應用三：數(shù)據(jù)校驗
相信大家都用過BT下載軟件吧？我們知道，BT下載的原理是基于P2P協(xié)議的。從多個機器上并行下載一個2GB的電影，這個電影文件可能會被分割成很多個文件塊（比如分成1000塊，每塊大約2MB）。等所有文件塊都下載完成之后，再組裝成一個完整的電影文件。
具體的BT協(xié)議很復雜，校驗方法也有很多，這里說其中一種思路。
通過哈希算法，對1000個文件塊分別取哈希值，并且保存在種子文件中。當文件塊下載完成后，通過相同的哈希算法，對下載好的文件塊逐一對比。如果不同，說明這個文件塊不完成或者被篡改了，需要再生產(chǎn)從其他宿主機器上下載這個文件塊。
應用四：散列函數(shù)
散列函數(shù)是哈希算法的一種應用，更加看重的是散列的平均性和哈希算法的執(zhí)行效率。
課后思考
現(xiàn)在，區(qū)塊鏈是一個很火的領域，它被很多人神秘化，不過其底層的實現(xiàn)原理并不復雜。其中，哈希算法就是它的一個非常重要的理論基礎。你能講一講區(qū)塊鏈使用的是哪種哈希算法嗎？是為了解決什么問題而使用的呢？
- SHA 256：產(chǎn)生一個256位哈希。這是目前比特幣正在使用的。
- Keccak-256：產(chǎn)生256位哈希，目前由Ethereum使用。
- CryptoNight：Monero使用的哈希函數(shù)。
保證每個區(qū)塊是唯一標識的、不可逆、無沖突。
