哈希是由加密哈希函數從任意大小的輸入數據生成的固定長度字符字符串。哈希是確保區塊鏈網路中數據完整性、不變性和安全性的基本機制。

什麼是哈希？

哈希函數接受輸入(消息、交易、區塊數據)，並產生一個唯一的固定大小輸出——通常是256位(64個十六進制字符)，在現代區塊鏈中。相同的輸入總是會產生相同的哈希，但即使輸入中有一個字符的變化，也會產生完全不同的輸出。

密碼哈希的關鍵屬性：

• 確定性 – 相同輸入 → 相同輸出
• 單向 – 不可能通過哈希反向工程輸入
• 雪崩效應 – 微小的輸入變化 → 巨大的輸出變化
• 抗碰撞 – 兩個不同的輸入產生相同哈希值非常困難

區塊鏈中的常見哈希函數

• SHA-256 – 被比特幣用於區塊頭、交易ID和工作量證明
• Keccak-256 – 以太坊的主要哈希函數 ( ETH 地址和智能合約存儲的基礎)
• BLAKE3 – 一種新興的高速哈希，已被一些較新的區塊鏈採用

區塊鏈中哈希的工作原理

1. 交易哈希 每筆交易都會被哈希以創建一個唯一的TXID，從而允許永久引用。
2. 默克爾樹 交易通過二叉樹成對哈希，直到一個單一的 Merkle 根 表示整個區塊。這使得高效驗證成爲可能，(輕客戶端只需要根和一個證明路徑)。
3. 區塊頭 區塊頭 ( 上一個哈希 + Merkle 根 + 時間戳 + 隨機數 + 難度 ) 被哈希以產生 區塊哈希。這將區塊不可變地連結在一起——更改任何過去的數據都需要重新哈希每個後續區塊。
4. 工作量證明 礦工尋找一個使區塊哈希以一定數量的零開頭的隨機數(難度目標)。

爲什麼哈希使區塊鏈安全

• 不可篡改性：更改任何數據 → 整個哈希鏈斷裂
• 篡改證據：一個被更改的交易使梅克爾根和區塊哈希失效
• 高效驗證：輕客戶端僅通過默克爾證明和頭哈希驗證數據包含性

總之，哈希函數是使區塊鏈無信任、不可篡改和可驗證的密碼學粘合劑——將原始數據轉化爲不可打破的真相鏈。沒有哈希，就沒有區塊鏈。