什么是哈希函数？有哪些类型？

什么是哈希函数？

哈希函数（Hash Function）是一种将任意长度的数据映射为固定长度输出的算法。哈希函数常用于加密、数字签名、数据完整性验证、数据压缩等领域。

哈希函数具有以下特点：

1. 输出长度固定 ：哈希函数的输出长度是固定的，无论输入数据的长度如何，输出长度都是固定的。
2. 单向性：哈希函数是单向的，即无法从哈希值推导出原始数据。 这是密码学中使用的哈希函数的一个关键属性。
3. 确定性：对于相同的输入数据，哈希函数将始终产生相同的输出值。
4. 雪崩效应：如果哈希函数的输入数据发生微小变化，输出值就会发生巨大变化。这种效应称为雪崩效应。

哈希函数广泛应用于密码学中，通常用于保护数据的机密性和完整性。例如，存储密码的常见方法是使用散列函数处理用户的密码并将其存储在数据库中。当用户登录时，输入的密码将通过哈希函数进行处理，并与数据库中的哈希值进行比较以验证密码。正确性。

为什么叫哈希函数？

让我们用英语找出原因。哈希函数，哈希的意思是肉末和土豆泥。

所以将无限数转换为固定数的过程称为哈希。[1]

事实上，哈希函数也称为哈希函数。

哈希函数和散列函数是同一概念的两个不同名称。这些都是将任意长度的输入数据映射为固定长度的输出结果的函数，可用于数据加密、数据完整性验证和快速数据查找等领域。

不同领域或不同作者可能使用不同的表达方式，但指的是同一个对象。在密码学和计算机科学等领域，通常使用哈希函数这个术语；在其他领域，例如数学、统计学等，哈希函数这个术语可能会被更频繁地使用。

哈希函数的输出结果通常称为哈希码或哈希值，是一个固定长度的二进制字符串。哈希函数的设计必须考虑安全性、速度、哈希性等因素。它通常需要多次变换、扰动、替换等操作来保证输出结果的不可预测性和唯一性。

哈希函数有哪些类型？

哈希函数不是函数，而是函数的一种类型。（我一直认为它是一个功能，woohoo）

常见的哈希函数包括 MD5（消息摘要算法 5）、SHA-1（安全哈希算法 1）、SHA-256、SHA-512 等。 MD5 和 SHA-1 被认为不安全，通常不再推荐，而 SHA-256 和 SHA-512 等哈希函数正变得更加安全。

还有许多其他哈希函数，包括：

1. BLAKE：BLAKE 是一种高效且安全的哈希函数，支持不同的哈希数据长度和输入块大小。
2. RIPEMD：RIPEMD是一种流行的哈希函数，有不同的版本，例如RIPEMD-160和RIPEMD-320。
3. Whirlpool：Whirlpool是一种安全哈希函数，输出长度为512位，适用于数据完整性验证、数字签名等领域。
4. Keccak：Keccak是一种新型哈希函数，其特点是运算速度快、安全性高、定制性强。广泛应用于密码学、区块链等领域。

还有一些其他的哈希函数。每个哈希函数都有自己的特点和适用场景。选择合适的哈希函数需要根据实际需求进行评估和选择。

为什么无论输入数据是什么，哈希函数都可以产生固定长度的输出？这是如何实现的？

让我们以 MD5 加密过程为例来深入了解该过程。

参考

1. ^B站原创视频 https://www.bilibili.com/video/BV1SZ4y1z7wT/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=8f2895570812