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chash算法

发布时间: 2022-06-10 16:56:02

1. 哈希的算法是什么

哈希算法是一个广义的算法,也可以认为是一种思想,使用Hash算法可以提高存储空间的利用率,可以提高数据的查询效率,也可以做数字签名来保障数据传递的安全性。所以Hash算法被广泛地应用在互联网应用中。

哈希算法也被称为散列算法,Hash算法虽然被称为算法,但实际上它更像是一种思想。Hash算法没有一个固定的公式,只要符合散列思想的算法都可以被称为是Hash算法。

特点:

加密哈希跟普通哈希的区别就是安全性,一般原则是只要一种哈希算法出现过碰撞,就会不被推荐成为加密哈希了,只有安全度高的哈希算法才能用作加密哈希。

同时加密哈希其实也能当普通哈希来用,Git 版本控制工具就是用 SHA-1 这个加密哈希算法来做完整性校验的。一般来讲越安全的哈希算法,处理速度也就越慢,所以并不是所有的场合都适合用加密哈希来替代普通哈希。



2. 什么是hash算法

hash算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。

3. 什么是哈希算法

就是空间映射函数,例如,全体的长整数的取值作为一个取值空间,映射到全部的字节整数的取值的空间,这个映射函数就是HASH函数。通常这种映射函数是从一个非常大的取值空间映射到一个非常小的取值空间,由于不是一对一的映射,HASH函数转换后不可逆,即不可能通过逆操作和HASH值还原出原始的值,受到计算能力限制(注意,不是逻辑上不可能,前面的不可能是逻辑上的)而且也无法还原出所有可能的全部原始值。HASH函数运用在字典表等需要快速查找的数据结构中,他的计算复杂度几乎是O(1),不会随着数据量增加而增加。另外一种用途就是文件签名,文件内容很多,将文件内容通过HASH函数处理后得到一个HASH值,验证这个文件是否被修改过,只需要把文件内容用同样的HASH函数处理后得到HASH值再比对和文件一起传送的HASH值即可,如不公开HASH算法,那么信道是无法篡改文件内容的时候篡改文件HASH值,一般应用的时候,HASH算法是公开的,这时候会用一个非对称加密算法加密一下这个HASH值,这样即便能够计算HASH值,但没有加密密钥依然无法篡改加密后HASH值。这种算法用途很广泛,用在电子签名中。HASH算法也可进行破解,这种破解不是传统意义上的解密,而是按照已有的HASH值构造出能够计算出相同HASH值的其他原文,从而妨碍原文的不可篡改性的验证,俗称找碰撞。这种碰撞对现有的电子签名危害并不严重,主要是要能够构造出有意义的原文才有价值,否则就是构造了一个完全不可识别的原文罢了,接收系统要么无法处理报错,要么人工处理的时候发现完全不可读。理论上我们终于找到了在可计算时间内发现碰撞的算法,推算了HASH算法的逆操作的时间复杂度大概的范围。HASH算法的另外一个很广泛的用途,就是很多程序员都会使用的在数据库中保存用户密码的算法,通常不会直接保存用户密码(这样DBA就能看到用户密码啦,好危险啊),而是保存密码的HASH值,验证的时候,用相同的HASH函数计算用户输入的密码得到计算HASH值然后比对数据库中存储的HASH值是否一致,从而完成验证。由于用户的密码的一样的可能性是很高的,防止DBA猜测用户密码,我们还会用一种俗称“撒盐”的过程,就是计算密码的HASH值之前,把密码和另外一个会比较发散的数据拼接,通常我们会用用户创建时间的毫秒部分。这样计算的HASH值不大会都是一样的,会很发散。最后,作为一个老程序员,我会把用户的HASH值保存好,然后把我自己密码的HASH值保存到数据库里面,然后用我自己的密码和其他用户的用户名去登录,然后再改回来解决我看不到用户密码而又要“偷窥”用户的需要。最大的好处是,数据库泄露后,得到用户数据库的黑客看着一大堆HASH值会翻白眼。

4. 一致性hash算法是什么

一致性哈希算法是在1997年由麻省理工学院提出的一种分布式哈希(DHT)算法。其设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题,初衷和CARP十分类似。

一致性Hash是一种特殊的Hash算法,由于其均衡性、持久性的映射特点,被广泛的应用于负载均衡领域,如nginx和memcached都采用了一致性Hash来作为集群负载均衡的方案。

一致性哈希算法的目标是,当K个请求key发起请求时。后台增减节点,只会引起K/N的key发生重新映射。即一致性哈希算法,在后台节点稳定时,同一key的每次请求映射到的节点是一样的。而当后台节点增减时,该算法尽量将K个key映射到与之前相同的节点上。

构成哈希算法的条件:

从哈希值不能反向推导出原始数据(所以哈希算法也叫单向哈希算法)。

对输入数据非常敏感,哪怕原始数据只修改了一个 Bit,最后得到的哈希值也大不相同。

散列冲突的概率要很小,对于不同的原始数据,哈希值相同的概率非常小。

哈希算法的执行效率要尽量高效,针对较长的文本,也能快速地计算出哈希值。

5. Hash算法原理

哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。

6. 什么是哈希算法,公式是什么

哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入,在计算上是不可能的,所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。哈希表是根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映象到一个有限的地址区间上,并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置,这种表称为哈希表或散列,所得存储位置称为哈希地址或散列地址。作为线性数据结构与表格和队列等相比,哈希表无疑是查找速度比较快的一种。通过将单向数学函数(有时称为“哈希算法”)应用到任意数量的数据所得到的固定大小的结果。如果输入数据中有变化,则哈希也会发生变化。哈希可用于许多操作,包括身份验证和数字签名。也称为“消息摘要”。 小红和小明可按下面的方式使用哈希函数以确保数据完整性: 如果小红对小明编写一条消息并创建该消息的哈希,则小明可以在稍后散列该消息并将他的哈希与原始哈希进行比较。如果两个哈希值相同,则该消息没有被更改;但是,如果值不相同,则该消息在小红编写它之后已被更改。为了使此系统运行,小红必须对除小明外的所有人保密原始的哈希值。

7. hash算法是怎么样的

hash算法是一种散列算法,是把任意的长度的输入,转换成固定的额输出,福鼎的输出,输出的是散列值。在空间的比较中,输入的空间是远大于输出的散列值的空间,不同输入散列成同样的输出,一般很难从输出的散列值获取输入值的。

常用的hash函数有直接取余法、乘法取整法,平方取中法。在直接取余法中,质数用到的比较多,在乘法取整法中,主要用于实数,在平方取中法里面,平方后取中间的,每位包含的信息比较多些。

Hash在管理数据结构中的应用

在用到hash进行管理的数据结构中,就对速度比较重视,对抗碰撞不太看中,只要保证hash均匀分布就可以。比如hashmap,hash值(key)存在的目的是加速键值对的查找,key的作用是为了将元素适当地放在各个桶里,对于抗碰撞的要求没有那么高。

换句话说,hash出来的key,只要保证value大致均匀的放在不同的桶里就可以了。但整个算法的set性能,直接与hash值产生的速度有关,所以这时候的hash值的产生速度就尤为重要。

8. 什么是hash

提到hash,相信大多数同学都不会陌生,之前很火现在也依旧很火的技术区块链背后的底层原理之一就是hash,下面就从hash算法的原理和实际应用等几个角度,对hash算法进行一个讲解。

1、什么是Hash
Hash也称散列、哈希,对应的英文都是Hash。基本原理就是把任意长度的输入,通过Hash算法变成固定长度的输出。这个映射的规则就是对应的Hash算法,而原始数据映射后的二进制串就是哈希值。活动开发中经常使用的MD5和SHA都是历史悠久的Hash算法。

echo md5("这是一个测试文案");
// 输出结果:
在这个例子里,这是一个测试文案是原始值,
就是经过hash算法得到的Hash值。整个Hash算法的过程就是把原始任意长度的值空间,映射成固定长度的值空间的过程。

2、Hash的特点
一个优秀的hash算法,需要什么样的要求呢?

a)、从hash值不可以反向推导出原始的数据
这个从上面MD5的例子里可以明确看到,经过映射后的数据和原始数据没有对应关系
b)、输入数据的微小变化会得到完全不同的hash值,相同的数据会得到相同的值
echo md5("这是一个测试文案");// 输出结果:echo md5("这是二个测试文案");// 输出结果:可以看到我们只改了一个文字,但是整个得到的hash值产生了非常大的变化。
c)、哈希算法的执行效率要高效,长的文本也能快速地计算出哈希值
d)、hash算法的冲突概率要小
由于hash的原理是将输入空间的值映射成hash空间内,而hash值的空间远小于输入的空间。根据抽屉原理,一定会存在不同的输入被映射成相同输出的情况。那么作为一个好的hash算法,就需要这种冲突的概率尽可能小

9. 常见的哈希算法有哪些

1、RSHash
unsigned int RSHash(const std::string& str)
{
unsigned int b = 378551;
unsigned int a = 63689;
unsigned int hash = 0;

for(std::size_t i = 0; i < str.length(); i++)
{
hash = hash * a + str[i];
a = a * b;
}

return hash;
}

2、JSHash
unsigned int JSHash(const std::string& str)
{
unsigned int hash = 1315423911;
for(std::size_t i = 0; i < str.length(); i++)
{
hash ^= ((hash << 5) + str[i] + (hash >> 2));
}
return hash;
}

3、PJWHash
unsigned int PJWHash(const std::string& str)
{
unsigned int BitsInUnsignedInt = (unsigned int)(sizeof(unsigned int) * 8);
unsigned int ThreeQuarters = (unsigned int)((BitsInUnsignedInt * 3) / 4);
unsigned int OneEighth = (unsigned int)(BitsInUnsignedInt / 8);
unsigned int HighBits = (unsigned int)(0xFFFFFFFF) << (BitsInUnsignedInt - OneEighth);
unsigned int hash = 0;
unsigned int test = 0;

for(std::size_t i = 0; i < str.length(); i++)
{
hash = (hash << OneEighth) + str[i];

if((test = hash & HighBits) != 0)
{
hash = (( hash ^ (test >> ThreeQuarters)) & (~HighBits));
}
}
return hash;
}

4、ELFHash
unsigned int ELFHash(const std::string& str)
{
unsigned int hash = 0;
unsigned int x = 0;

for(std::size_t i = 0; i < str.length(); i++)
{
hash = (hash << 4) + str[i];
if((x = hash & 0xF0000000L) != 0)
{
hash ^= (x >> 24);
}
hash &= ~x;
}

return hash;
}

5、BKDRHash
unsigned int BKDRHash(const std::string& str)
{
unsigned int seed = 131; // 31 131 1313 13131 131313 etc..
unsigned int hash = 0;

for(std::size_t i = 0; i < str.length(); i++)
{
hash = (hash * seed) + str[i];
}
return hash;
}

哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入,在计算上是不可能的,所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和加密算法。

10. hash算法是什么呢

hash算法是:一种特殊的函数,不论输入多长的一串字符,只要通过这个函数都可以得到一个固定长度的输出值,这就好像身份证号码一样,永远都是十八位而且全国唯一。

哈希算法的输出值就叫做哈希值。哈希算法也被称为“散列”,是区块链的四大核心技术之一。是能计算出一个数字消息所对应的、长度固定的字符串。

原理:

Hash算法的原理是把输入空间的值映射到Hash空间内,由于Hash值的空间远小于输入的空间,而且借助抽屉原理 ,可以得出一定会存在不同的输入被映射成相同输出的情况,如果一个Hash算法足够好,那么他就一定会有更小的发生冲突的概率,也就是说,一个好的Hash算法应该具有优秀的 抗碰撞能力。

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