常用哈希算法
公钥加密算法 也叫非对称加密，它在加密和解密时使用的是不同的密钥，具有这样的特征：
最常见的公钥加密算法是RSA公钥加密算法，也是签名中普遍使用的算法。其数学原理如下：
理论上 {n, e} 和 {n, d} 可以互换，任何一个都可以是公钥陆激皮或者私钥，加密和早差解密的函数也可以互换。但实践中，一般固定设置 e = 65537(0x10001) ，相当于公开的一个约定，这样一来 {n, e} 就只能作为公钥使用。
哈希算法
也叫散列或者摘要算法，对一段任意长度的数据，通过一定的映射和计算，得到一个固定长度的值，这个值就被称为这段数据的哈希值铅销(hash)。给定一个哈希算法，它一定具有以下特征：
常见的哈希算法有: md5, sha1, sha256等，其中sha1长度为160bits，而sha256长度为256bits，二者相比，sha256的取值范围更大，因此碰撞和破解的概率更低，也就相对更安全。
2. 区块链技术中的哈希算法是什么
1.1. 简介
计算机行业从业者对哈希这个词应该非常熟悉，哈希能够实现数据从一个维度向另一个维度的映射，通常使用哈希函数实现这种映射。通常业界使用y = hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中哈希函数特性：
函数参数为string类型；
固定大小输出；
计算高效；
collision-free 即冲突概率小：x != y => hash(x) != hash(y)
隐藏原始信息：例如区块链中各个节点之间对交易的验证只需要验证交易的信息熵，而不需要对原始信息进行比对，节点间不需要传输交易的原始数据只传输交易的哈希即可，常见算法有SHA系列和MD5等算法
1.2. 哈希的用法
哈希在区块链中用处广泛，其一我们称之为哈希指针（Hash Pointer）
哈希指针是指该变量的值是通过实际数据计算出来的且指向实际的数据所在位置，即其既可以表示实际数据内容又可以表示实际数据的存储位置。下图为Hash Pointer的示意图
3. 数据结构哈希算法
1，直接寻址法：
函数公式：f(key)=a*key+b (a,b为常数)
这种方法的优点是：简单，均匀，不会产生冲突。但是需要事先知道关键字的分布情况，适合查找表较小并且连续的情况。
2，数字分析法：
比如我们的11位手机号码“136XXXX7887”，其中前三位是接入号，一般对应不同运营公司的子品牌，如130是联通如意通，136是移动神州行，153是电信等。中间四们是HLR识别号，表示用户归属地。最后四们才是真正的用户号。
若我们现在要存储某家公司员工登记表，如果用手机号码作为关键字，那么极有可能前7位都是相同的，所以我们选择后面的四们作为哈希地址就是不错的选择。
3，平方取中法：
故名思义，比如关键字是1234，那么它的平方就是1522756，再抽取中间的3位就是227作为哈希地址。
4，折叠法：
折叠法是将关键字从左到右分割成位数相等的几个部分(最后一部分位数不够可以短些)，然后将这几部分叠加求和，并按哈希表表长，取后几位作为哈希地址。
比如我们的关键字是9876543210，哈希表表长三位，我们将它分为四组，987|654|321|0 ，然后将它们叠加求和987+654+321+0=1962，再求后3位即得到哈希地址为962，哈哈，是不是很有意思。
5，除留余数法：
函数公式：f(key)=key mod p (p<=m)m为哈希表表长。
这种方法是最常用的哈希函数构造方法。
6，随机数法：
函数公式：f(key)= random(key)。
这里random是随机函数，当关键字的长度不等是，采用这种方法比较合适。
两种哈希函数冲突解决方法：
我们设计得最好的哈希函数也不可能完全避免冲突，当我们在使用哈希函数后发现两个关键字key1!=key2，但是却有f(key1)=f(key2)，即发生冲突。
4. 1. Crypto 加密算法
Hash，音译为哈希，也叫散列函数、摘要算法。它是把任意长度的输入，通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。
常用的哈希算法有：
MD5 信息摘要算法 （MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值，用于确保信息传输完整一致。
SHA (Secure Hash Algorithm)，即安全散列算法。散列算法又称杂凑算法或哈希算法，能将一定长度的消息计算出固定长度的字符串（又称消息摘要）。SHA包含5个算法，分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512，后四者并称为SHA-2。
循环冗余校验 （Cyclic rendancy check，通称“ CRC ”）是一种根据网络数据包或电脑文件等数据产生简短固定位数校验码的一种散列函数，主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。生成的数字在传输或者存储之前计算出来并且附加到数据后面，然后接收方进行检验确定数据是否发生变化。一般来说，循环冗余校验的值都是32位的整数。
AES ，高级加密标准（Advanced Encryption Standard），又称 Rijndael 加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
MAC ，消息认证码（带密钥的 Hash 函数）：密码学中，通信实体双方使用的一种验证机制，保证消息数据完整性的一种工具。构造方法由 M.Bellare 提出，安全性依赖于 Hash 函数，故也称带密钥的 Hash 函数。消息认证码是基于密钥和消息摘要所获得的一个值，可用于数据源发认证和完整性校验。
PBKDF2 （Password-Based Key Derivation Function）是一个用来导出密钥的函数，常用于生成加密的密码。它的基本原理是通过一个伪随机函数（例如 HMAC 函数），把明文和一个盐值作为输入参数，然后重复进行运算，并最终产生密钥。如果重复的次数足够大，破解的成本就会变得很高。而盐值的添加也会增加“彩虹表”攻击的难度。
在需要使用 CryptoSwift 的地方将其 import 进来:
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5. 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。
6. 哈希算法
1.通过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）
2.对于输入数据非常敏感，及时更改了一个比特位，哈希值也大不相同
3.散列冲突的概率要小，
4.执行效率要高，及时很长的文本，也能尽快计算出哈希值
MD5的结果是128位 --> 32个16进制串
最常用于加密的哈希算法是 MD5（MD5 Message-Digest Algorithm，MD5 消息摘要算法）和 SHA（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）
通过拿到加密后的密文然后再字典表（彩虹表）中比对，找到相同的密文则可以知道其明文。
可以通过在用户的密码后加盐（加入一个字符串）然后加密存储起来。
区块链是一块块区块组成的，每个区块分为两部分：区块头和区块体。
区块头保存着 自己区块体 和 上一个区块头 的哈希值。
因为这种链式关系和哈希值的唯一性，只要区块链上任意一个区块被修改过，后面所有区块保存的哈希值就不对了。
区块链使用的是 SHA256 哈希算法，计算哈希值非常耗时，如果要篡改一个区块，就必须重新计算该区块后面所有的区块的哈希值，短时间内几乎不可能做到。
假设我们有 k 个机器，数据的哈希值的范围是 [0, MAX]。我们将整个范围划分成 m 个小区间（m 远大于 k），每个机器负责 m/k 个小区间。当有新机器加入的时候，我们就将某几个小区间的数据，从原来的机器中搬移到新的机器中。这样，既不用全部重新哈希、搬移数据，也保持了各个机器上数据数量的均衡。