比特币详解

在过去的几年里，比特币的概念非常流行。 然而，“比特币”和“区块链”是很难理解的概念。 知道为什么很容易，但很难知道为什么。 诚然，构建比特币世界所用到的知识非常广泛，比如“密码学”、“概率论”、“数据结构”、“博弈论”等等，而且这些学科的难度也比较大。 因此比特币难度值计算公式，关于比特币的学术文献普遍晦涩难懂。 在阅读科普性质的文章时比特币难度值计算公式，仅仅几千字是很难说清比特币的本质的。

《详解比特币》系列文章致力于以通俗易懂的方式，对比特币的原理进行详细、全面的讲解。

可以说，比特币完全建立在密码学之上，没有密码学就没有比特币。 如果理解比特币的难度是五颗星，那么其中四颗是密码学。 因此，我将在很大篇幅中重点介绍比特币中的密码学原理。 在这篇文章中，我将介绍灵魂部分——哈希函数。 哈希函数与三角函数一样，是一类函数的总称。 SHA1、SHA256、MD5等都是散列函数。 不管名字多么古怪，它就是一个函数，就像线性函数和二次函数一样，每输入一个数，函数就可以输出一个数。 但无论是哪一种哈希函数，其算法本身都非常复杂，无法像主函数或次函数那样给出简洁的表达式。 直接写具体的算法意义不大，所以本文只介绍哈希函数的性质。 （因为比特币使用的是SHA256，下面除非特别说明，哈希函数指的是SHA256的具体哈希函数）

1.哈希函数可以生成内容摘要

首先，以文献的内容摘要为例。 任何学术论文都必须写内容摘要，因为学术论文通常很长，很难在​​短时间内阅读全文。 当我拿到一份文件时，不看全文怎么知道是不是我要查阅的文件？ 答案是阅读其内容摘要。 合格的摘要具有以下特征：第一，任何文献的摘要不能与其他文献的摘要完全相同； 其次，摘要必须比文件本身短得多； , 你可以反向找到这篇文章的全文。 下面你可以看到哈希函数的属性几乎与内容摘要相同。

哈希函数是针对任意长度的二进制输入，通过特定的算法计算出256位的二进制输出。 （特别说明：所有计算机使用相同的方法计算哈希函数，即相同的输入，无论哪台计算机计算，输出值都是相同的）从某种意义上说，哈希函数是生成摘要任意二进制数的数字函数