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用哈希算法保护信息完整性

时间:2023-06-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:与基因序列一样,哈希算法利用较短的信息确保文件唯一性的标志。这方面的用途,主要在于为区块链数据内容添加加密保护,其功能主要来源在于哈希算法的不可逆性。但我们必须懂得,在不同的使用场景中,正是哈希值,维持着区块链系统安全框架的运营,实现了信息的不可篡改性。

用哈希算法保护信息完整性

每个现代人,为了能够参与到各种活动中,都需要一个用于表达自我的标志。当然,名字或者身份证工作证驾照,从某个角度都足以代表你这个人,但这样的代表性是相当脆弱的。重名的人很多,证件可以伪造,甚至专业机构能够模拟出个人的指纹。因此,这些证明都是可以篡改的信息。

真正可靠的,是对一个人所有基因序列都记录下来,用来代表这个人。显然,这样做并不实际,因为整个地球几十亿人,需要花费的成本太高。

同样,对于在互联网世界里传送的文件而言,如何标志其身份同样重要。例如,用户下载某个文件,文件的传递过程中,会经过很多网络服务器、路由器的中转,如何保证这个文件就是用户所需要的呢?

用户当然不可能去对文件的每个字节加以检测,也不能简单地利用文件名、文件大小进行判定,因为这些信息很容易被篡改。此时,用户最需要的就是类似基因序列那样的标志,检查文件的可靠性。这种标志,就是哈希算法

哈希算法(HASH),又可以翻译为“散列”算法。意即将任意长度的输入,通过散列算法,变换成为固定长度的输出,该输出就是哈希值。

与基因序列一样,哈希算法利用较短的信息确保文件唯一性的标志。这种标志,与文件的每个字节都相关,同时难以找到逆向规律。因此,当原有文件发生改变时,其标志值也会发生改变,从而告诉用户,当前的文件已经不是原来的文件。

总体上,一个优秀的哈希算法,能够实现下面几大特点:

1.正向的快速:给定数据明文和哈希算法,能够在有限时间和有限资源内,计算出哈希值。(www.xing528.com)

2.逆向的困难:给定若干哈希值,在有限时间内很难或基本不可能逆推出明文。

3.输入的敏感:原始输入信息修改任何一点,产生的哈希值都会有很大不同。

4.冲突的避免:在同一种哈希算法内,很难找到两段内容不同的明文,使其哈希值一致而发生冲突。换而言之,就像指纹或基因序列那样,任意两个不同的数据块,其哈希值相同可能性极小。

正是基于上述特点,哈希值能够随时用于判定文件的真伪,并减少系统开销。例如,文件下载过程就可以加以运用。事实上,在区块链技术之外,哈希算法也广泛运用于网络部署、版本控制、文件系统同步和备份等网络工作。

当然,在区块链技术中,哈希算法最重要的用途,是在于为数据内容添加加密保护。这方面的用途,主要在于为区块链数据内容添加加密保护,其功能主要来源在于哈希算法的不可逆性。

所谓不可逆性,是指用户不可能根据一段哈希值,倒推出原有的文件。这样,任何人都不可能创造出一个文件,使其哈希值和其他文件哈希值相一致。

真正理解哈希值的原理,需要专业技术领域的相关知识。但我们必须懂得,在不同的使用场景中,正是哈希值,维持着区块链系统安全框架的运营,实现了信息的不可篡改性。

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