區塊鏈技術徹底改變了我們儲存、傳輸和驗證資料的方式。區塊鏈的關鍵組成部分之一是哈希，它是一種用於確保資料完整性的數學函數。
在本初學者指南中，我們將介紹哈希的基礎知識，解釋它如何在區塊鏈中使用，並探討其優點和潛在缺點。在本文結束時，您將對區塊鏈中的哈希及其在數位交易中的重要性有深入的了解。
區塊鏈技術：哈希值是什麼？運作原理與算法分析！
雜湊是一種數學函數，可將任何大小的任何輸入資料轉換為固定大小的字串，也稱為雜湊。哈希對於輸入資料來說是唯一的，輸入資料的任何變化都會導致不同的雜湊。
散列是一種無法逆轉的單向函數。因此，您無法從雜湊中檢索原始輸入資料。雜湊演算法在電腦科學中通常用於資料驗證、密碼儲存和數位簽章驗證。在區塊鏈技術中，哈希用於保護資料的完整性並確保交易不能被篡改。
哈希值是如何工作的？
雜湊採用任意大小的資料集，並透過雜湊演算法運行它，該演算法產生稱為散列的固定大小的輸出。該過程涉及幾個步驟：
輸入資料透過雜湊演算法進行處理，產生固定長度的雜湊值。
哈希對於輸入資料來說是唯一的，輸入資料的任何微小變化都會導致完全不同的雜湊。
輸出哈希是表示輸入資料的一系列字母數字字元。
然後，哈希值將作為輸入資料的唯一識別碼儲存在區塊鏈上。
哈希演算法範例
有許多可用的雜湊演算法，每種演算法都有自己的優點和缺點。區塊鏈技術中使用的一些流行的哈希演算法包括：
SHA-256（安全雜湊演算法256位元）：
這是區塊鏈技術最常用的雜湊演算法。它產生固定長度的 256 位元哈希值，並以其安全性和速度而聞名。
Scrypt： 演算法用於一些加密貨幣，如萊特幣和狗狗幣。它的設計比 SHA-256 更加佔用內存，因此更不易受到基於 ASIC 的攻擊。
Ethash：
此演算法用於以太坊，設計為抗 ASIC。它需要更多的記憶體和運算能力，使得使用專用硬體進行挖礦變得更加困難。
Blake2b：
這個快速且有效率的雜湊演算法可產生最多 512 位元的固定長度雜湊。它用於一些注重隱私的加密貨幣，例如 Grin 和 Beam。
SHA-3（安全雜湊演算法 3）：
此雜湊演算法是 SHA-2 的後繼演算法，旨在提供更好的安全性以抵禦攻擊。它產生最多 512 位元的固定長度雜湊值。
這些只是許多可用哈希演算法的幾個範例。哈希演算法的選擇取決於區塊鏈應用的具體需求，例如安全性、速度、抗攻擊性等。
區塊鏈技術：哈希的使用 | 3 大技術應用場景介紹！
哈希是區塊鏈技術的關鍵組成部分，可確保交易安全且防篡改。
哈希技術應用（一）：交易哈希
區塊鏈中的每筆交易都由一個唯一的哈希表示，該哈希充當其識別碼。該哈希值是透過哈希演算法運行交易資料而創建的，產生固定長度的哈希值。然後，該哈希值將包含在區塊鏈中的下一個區塊中，從而創建一個由加密雜湊函數保護的區塊。
哈希技術應用（二）：區塊哈希
區塊鏈中的每個區塊也有一個唯一的哈希值作為其識別碼。區塊哈希是透過哈希演算法運行區塊資料來創建的，產生固定長度的哈希。此哈希值包括前一個區塊的交易哈希值，從而創建由加密哈希函數保護的區塊鏈。
哈希技術應用（三）：挖礦
挖礦是向區塊鏈添加新區塊的過程。在整個挖礦過程中，礦工們競相解決需要運算能力的複雜數學問題。第一個解決問題的礦工可以為區塊鏈添加一個新區塊，並獲得加密貨幣獎勵。這個問題的解決方案稱為「隨機數」，它與區塊資料一起包含在區塊頭中。然後對標頭進行哈希處理，生成的哈希值必須滿足網路設定的特定難度等級。此過程可確保新區塊安全且防篡改地添加到區塊鏈中。
區塊鏈技術：哈希的特性 | 5 個重要好處分析！
哈希在區塊鏈技術中至關重要，它提供了一種安全且防篡改的資料儲存和驗證方式。以下是區塊鏈中哈希的一些好處：
哈希的重要好處（一）：提高區塊鏈安全性
區塊鏈中使用的雜湊演算法旨在保護和抵禦攻擊。雜湊提供了單向函數，使得幾乎不可能對雜湊的輸入資料進行逆向工程。這使得惡意行為者很難修改或更改區塊鏈上的資料。
哈希的重要好處（二）：防止資料篡改
雜湊可以防止區塊鏈上的資料篡改。任何修改區塊或交易中數據的嘗試都會導致不同的哈希值，從而破壞鏈條並明顯表明數據已被篡改。這使得數據一旦添加到區塊鏈中就幾乎不可能更改。
哈希的重要好處（三）：促進資料驗證
哈希提供了一種強大的方法來驗證區塊鏈上資料的完整性。區塊鏈網路上的節點可以獨立驗證鏈上每個區塊的雜湊值，確保資料不會被更改。這使得無需中央機構即可驗證區塊鏈的完整性。
哈希的重要好處（四）：不可變的資料儲存
哈希確保儲存在區塊鏈上的資料不可更改。資料一旦加入區塊鏈中，就無法修改或刪除，保證了資料的完整性。
哈希的重要好處（五）：提高效率
哈希可以在區塊鏈上有效地儲存和檢索資料。由於唯一的哈希值代表每個區塊和交易，因此很容易識別和定位區塊鏈上的特定數據。
區塊鏈技術中哈希的好處有很多。雜湊可提高安全性、防止資料篡改、促進資料驗證並提高效率。這些好處使區塊鏈技術成為可靠且值得信賴的數位交易解決方案。
區塊鏈中常見的 3 個哈希技術
區塊鏈技術中有幾種常見的哈希技術。
哈希技術（一）：工作量證明（PoW）
工作量證明是區塊鏈中用於驗證交易和創建新區塊的共識演算法。該過程涉及礦工競爭使用計算能力來解決複雜的數學問題。第一個解決問題的礦工可以為區塊鏈添加一個新區塊，並獲得加密貨幣獎勵。
為了解決這個問題，礦工必須使用他們的運算能力來哈希區塊頭，其中包括區塊數據和隨機數。隨機數字是添加到區塊頭以創建新哈希的隨機值。然後使用加密雜湊函數對標頭進行雜湊處理，產生的雜湊值必須滿足網路設定的特定難度等級。難度等級會定期調整，以確保區塊以穩定的速度添加到區塊鏈中。
PoW 演算法被設計為資源密集型，使得礦工很難欺騙系統。
哈希技術（二）：股權證明 (PoS)
權益證明是區塊鏈中使用的共識演算法，用於驗證交易和創建新區塊。與 PoW 要求礦工利用運算能力解決複雜的數學問題不同，PoS 要求驗證者持有一定數量的加密貨幣作為「權益」。選擇驗證者根據其權益創建新區塊。被選中的機會與他們持有的股份數量成正比。
為了驗證交易並創建新區塊，驗證者必須將其加密貨幣作為抵押品。如果發現他們的行為違背了網路的最佳利益，例如試圖創建無效區塊，他們的股份將被沒收。
PoS 的設計比 PoW 更節能，因為它不需要相同程度的運算能力。它還旨在減少加密貨幣挖礦能力在幾個大型礦池中的集中化，因為任何人都可以作為驗證者參與網路。
哈希技術（三）：權威證明（PoA）
權威證明是區塊鏈中用於驗證交易和創建新區塊的共識演算法。在 PoA 中，驗證者的選擇是基於他們的聲譽和身份，而不是他們的計算能力或權益。驗證者通常是社區或組織中已知且值得信賴的成員。
為了驗證交易並創建新區塊，驗證者必須透過使用私鑰簽署區塊來證明其權威。身分和聲譽的使用使得 PoA 演算法比其他共識演算法更不容易受到攻擊，但它也可能導致中心化。
區塊鏈技術：哈希的潛在弱點 | 3 點弱勢需注意！
雖然哈希是區塊鏈技術的關鍵組成部分，但它確實有其弱點。以下是散列的一些潛在弱點：
哈希技術弱點（一）：衝突攻擊
雖然可能性很低，但兩個不同的輸入值有可能產生相同的雜湊值，這通常稱為衝突。惡意行為者可以利用這一點來創建欺詐性交易或修改區塊鏈上的資料。
哈希技術弱點（二）：中心化
工作量證明共識演算法的使用需要大量的運算能力，導致加密貨幣採礦權集中在幾個大型礦池中。如果單一礦池或一組礦池獲得超過 50% 的網路雜湊能力的控制權，這種集中化可能會損害區塊鏈的安全性。
哈希技術弱點（三）：51% 攻擊
51% 攻擊是一種攻擊，其中單一實體或團體獲得超過 50% 的網路雜湊能力的控制權，從而允許他們操縱交易和雙花硬幣。
哈希使區塊鏈成為可靠且值得信賴的技術
哈希是區塊鏈技術的關鍵組成部分，為儲存和驗證資料提供了安全且防篡改的方法。哈希用於為每個交易和區塊創建唯一標識符，以驗證資料的完整性並保護資料不被篡改。
雖然區塊鏈中的雜湊存在潛在的弱點，例如碰撞攻擊和中心化，但改進雜湊技術和區塊鏈安全性的持續努力旨在減輕這些風險。
區塊鏈技術：哈希 FAQ | 4 個常見問題解答！
（一）什麼是區塊鏈哈希範例？
區塊鏈哈希是代表區塊鏈區塊或交易的唯一識別碼。區塊鏈哈希的一個例子是比特幣中使用的SHA-256哈希演算法，它為區塊鏈上的每個區塊產生 256 位元哈希。
（二）區塊鏈中的哈希值 256 是什麼？
哈希 256 是區塊鏈技術中使用的一種加密哈希演算法。它產生固定長度的 256 位元哈希值，唯一標識區塊鏈上的區塊或交易。它通常用於比特幣和其他基於區塊鏈的加密貨幣。
（三）區塊鏈是什麼類型的哈希？
區塊鏈使用SHA-256和 Scrypt等加密雜湊演算法為區塊鏈上的每個區塊和交易創建唯一識別碼。這些雜湊演算法被設計為安全、防篡改和抗攻擊。
（四）區塊鏈中區塊的哈希值是如何產生的？
區塊鏈中每個區塊的哈希值是透過哈希演算法（例如SHA-256）運行區塊資料而產生的。產生的雜湊值包含鏈中前一個區塊的雜湊值，從而在兩個區塊之間建立連結。此過程創建一條由加密雜湊函數保護的區塊鏈，確保區塊鏈上的資料安全且防篡改。
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加密貨幣常見術語介紹｜3 分鐘認識哈希值（Hash）: https://www.okx.com/zh-hant/learn/dictionary-hash
延伸閱讀：
什么是哈希算法，如何计算？：https://www.panewslab.com/zh_hk/articledetails/N6238399.html
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