哈希（Hash）

一句话定义： 密码学函数的输出：把任意输入压缩为固定长度的摘要。

哈希是哈希函数的输出：一种把任意大小的输入变成固定长度、貌似随机的输出的算法。比特币使用 SHA-256——不管你喂进 1 个字节还是 1 TB，输出永远是 256 位（64 个十六进制字符）。

三个性质让哈希对比特币不可或缺：

• 确定性。 同样的输入永远得到同样的哈希。
• 单向。 给定输出，没有高效办法找到产生它的输入——只能一个个试输入碰运气，期望次数约 2^256，无法想象。
• 雪崩。 输入改动一位，输出约一半的位随机改变。相似的输入产生截然不同的哈希。

比特币到处在用哈希：

• 区块头 被双重 SHA-256 哈希，结果必须低于难度目标才算有效——这正是矿工竞赛的对象。
• 每个区块引用上一个区块的哈希，串成防篡改的区块链。
• 交易被组织成默克尔树，一个根哈希概括区块内的每一笔交易。
• 地址是公钥的哈希——让你花费之前，底下的公钥一直保持私密。
• TXID 是序列化交易的哈希。

比特币下的注是：SHA-256 在可预见的未来保持单向。它若被攻破，比特币就被攻破。十六年来，作为地球上被攻击最多的密码学系统之一，SHA-256 守住了。

最可能的「削弱」（而非攻破）来自量子计算机上的 Grover 算法：它把 SHA-256 的有效安全从 256 位减半到 128 位。128 位对称安全仍是密码学其他领域的标准底线——对比特币是麻烦，不是灾难。全局视角见后量子比特币。

单向性如何变成安全，见挖矿；2^256 为什么大过直觉，见密钥空间。

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