一分钟读书俱乐部（七十八）：《区块链技术驱动金融》SHA-256哈希函数的运算

原文精选：矿工计算难度的核心在于，对SHA-256哈希函数的运算。我们在第1章抽象地讨论过哈希函数。SHA-256是一个通用的密码学哈希函数，它是在2001年被标准化的密码学哈希函数大家族里的一员。

SHA是安全哈希算法（Secure  Hash  Algorithm）的简称。SHA-256是一个不错的选择，因为它是比特币被发明时可用的密码学哈希函数中保密性最强的。虽然它的安全性有可能随着时间推移而慢慢降低，但至少现在它还是很安全的。SHA-256的设计来自美国国家安全局（NSA），这也导致了一些阴谋论的诞生，但是并不影响它是一个很强的哈希函数的事实。

图5.5展示了SHA-256运算的具体细节，虽然我们不需要知道比特币工作原理的所有细

节，但是对矿工计算任务的大概了解是很有帮助的。

读书笔记：

1，矿工计算难度的核心在于，对SHA-256哈希函数的运算。

2，SHA-256是密码学哈希函数中保密性最强的。

原文精选：SHA-256名称中的“256”代表它有256位的状态和输出，技术上来说，SHA-256是SHA-2函数家族中几个密切相关的函数成员之一，包括SHA-512（它有更大的状态位，所以也更加安全）。还有一个是SHA-1,  这是一个有160位输出的早期函数，虽然目前认为安全性不高，但是同样应该在比特币脚本里。

整个SHA-2家族，包括SHA-256在密码学上的安全性是得到公认的，而下一代产品SHA-3家族已经从一个公开的竞赛（由美国国家标准与技术研究所举办）中诞生了。SHA-3目前正在进行最后阶段的标准化测试，但在比特币出现的时候，它还没有出世。

SHA-256是一个256位的状态机。这256个状态被分割成8个32位的字段，这样它可以最优化地运行在32位的硬件上。每一轮运算选择一定数量的字段——有些会进行一些小的逐位调整——最终进行32位模加法运算(modular addition)，然后运算结果被移到状态最左的第一个字段，这样使得整个状态进行向右位移。这种设计的思路来自简单位的线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Registers，简称LFSR)。

读书笔记：

1，SHA-256名称中的“256”代表它有256位的状态和输出。

2，SHA-256是一个256位的状态机。这256个状态被分割成8个32位的字段，这样它可以最优化地运行在32位的硬件上。

原文精选：图5.5展示了一轮SHA-256的压缩函数运算，一个完整的SHA-256运算要做64次这样的迭代运算，在每一轮运算中，会使用稍微不同的常数，所以所有的迭代运算都是不一样的。

矿工的任务就是尽可能快地进行这种函数运算。矿工们互相比拼运算速度，算得越快收益越高。为了实现尽可能快的速度，矿工需要进行32位字段操控，32位模加法运算，同时做按位逻辑运算。

我们很快就会看到，在比特币机制下，为了得到供其他节点使用的哈希函数，实际上要求两轮SHA-256运算。这是比特币的奇怪之处，进行两次运算的原因并不清楚，但这就是比特币的个性，作为比特币矿工只能服从。

读书笔记：

1，一个完整的SHA-256运算要做64次这迭代运算，矿工的任务就是尽可能快地进行这种函数运算，算得越快收益越高。

2，比特币的机制要求进行两轮SHA-256运算。

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一叶之秋——非著名股票分析师

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《区块链编年史》 《区块链重塑未来》系列作者

量价时空战法体系，一分钟读书俱乐部创始人

公众号：区块链项目评测

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