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各位小伙伴们大家上午好，在上一篇文章中我们简单了解了下跨链的一些概念，并且使用一个简单的小例子进行举例。今天这篇文章是区块链简史的最后一篇文章，明天起懒区块将会更新其他模块的文章，如源码解析、区块链教程等。今天我们就来聊下前面文章中我们说过的加密算法——散列法，散列法也被誉为是区块链技术的基础，因为区块链最大的进步就是解决去中心化的信任问题，而散列算法起到了不可替代的作用。
提到散列法的时候，我们先来将一个计算机中的常识，我们都知道计算机中所有的数据都是由0和1组成的，当然量子计算机就排除在外了，最小的单位就是比特（bit或者位），比特也是0或者1，我们来简单遐想一下，一台计算机拥有很多灯泡，我们定义灯泡亮为1，灭为0，而不同的数据则由不同的灯泡图案组成，一个单一的灯泡代表一个比特，我们来简单计算下，1MB的数据就拥有800万个字节，也就相当于800万个灯泡。
如今，电脑已经普及到千家万户，电脑的存储能力就能轻松上T，换算来说就是拥有数十亿个乃至万亿个灯泡。其实我们简单算下，就能发现只要256个灯泡组成的集合就足以代表宇宙中任何可观察到的颗粒（宇宙的颗粒数大约为2^80左右），而256个颗粒所拥有的可能为2^256个。简单粗暴地说，这就是一个天文数字。
聊完2^256，我们回归主题，来说下加密散列函数，也可以成为加密哈希函数。至于什么是散列函数（哈希函数），可以简单的理输入任何大小的值，就可以产生一个特定大小的输出。运用这个散列函数，产生数值的过程我们就称它为散列法，而散列函数的输出称之为散列。注意到这里有一个词叫做特定大小，不同的散列函数可以产生不同的大小，在今天文章中，我们不具体讲使用哪种散列函数。
我们使用上图的散列例子，可以发现其输出的大小始终是256位的字符串，当我们输入一部N兆的电影，它输出的结果还是256位，输入一个邮箱也是输出256位，只是他们的灯泡图案不同。换个角度思考，其实散列法可以就像压缩算法一样，无论多大都压缩成固定大小的位数。但是压缩算法和散列法还是有不同的差异的，我们来简单了解下。散列算法总是会产生固定数量的灯泡（字节），而压缩算法压缩一部N兆的电影，还是会产生数以百万计的灯泡。并且使用压缩算法压缩的电影是可以解压复原的，而如果一部电影被散列到只有256位在理论来看是很难复原的了，因为信息丢失的太多了。这也是散列的一个优点：不可逆性。
一个安全的加密散列函数，必须有以下几点特征：单向、随机和抗碰撞。单向是什么意思，就是不可逆。那么随机是什么意思呢，举个例子，对“串猪神”和“串牛神”进行散列法，它们产生的灯泡图案是有很大区块的。否则如果图案是相似的，那么对方就可以不同进行推敲，使用相关的词来推算出，例如串猪、猪神等。一个安全的散列算法，就算输入的结果相差一个bit，那么产生的灯泡图案也会大大不同。而抗碰撞，在上文中，我们提过，散列算法产生的总是特定大小的灯泡图案，如果这个灯泡图案能代表的事务较少，并且不同的输入内容有很大概率可以产生相同的灯泡图案，那么这个抗碰撞性就较差。
讲了这么多，我们来简单说下散列在区块链技术中的应用吧。区块链上的地址，都是由散列法运算公钥得到的，一个以太坊的账户地址，是以Keccak-256加密散列算法进行运算，而比特币上的地址，是使用SHA2-256和RIPEMD160算法得到的。如果散列算法的抗碰撞性不好，很容易就产生相同的地址，那么双方都有可能花掉这个地址上的数字资产。
在区块链中，散列法不仅被用于计算地址，签名也是由散列法得到的。在区块链中签名也是一个很重要的组成元素，签名类似于签署一张支票，用于证明哪些交易是真实的。签名则需要由私钥和需要被签名的数据散列生成。我们来举个一个例子，比如一笔交易“Alice在D日T时，向Bob发送了X单位的货币”，那么交易就会被提交为他们的散列，只要将这笔交易产生的散列复制到区块链浏览器，就可以查看这笔交易了。
在比特币的挖矿机制中，工作量证明（POW）就是一个随机数，我们称它为nonce。当它和其他散列过的数据进行合并时，会产生一个比规定目标值更小的值。挖矿使得散列法成为一种快速运算、单向不可逆的算法。找到一个有效的随机数需要时间，因为（矿工）没有可用的线索来帮助它们找到一个足够小的散列，而唯一找到一个小于目标值的方法，就是计算很多的散列：在比特币中，目前存在了超过10^25(10 septillion)数量级的散列。当一个（nonce）随机数被找到时，验证它的时间就需要1秒，然后这个新区块会在网络中广播，形成最新的共识和区块链。
好了，今天就聊这么多了。区块链简史的十二篇文章也到此结束了。接下来懒区块将会带大家开启新模块的文章。欢迎小伙伴点击关注，了解区块链技术。每晚更新相关的区块链技术文章，让区块链服务未来，小伙伴们想了解更多哪方面的文章，也可以在文章底部留言评论。懒区块会第一时间列入参考。因为小编能力有限，上述文章存在错误的，欢迎小伙伴在评论区指出，优秀的评论还可以获得懒区块赠送的小礼物。