Hash

你下载了一个安装文件。发布者提供了校验指纹，你用同一算法计算下载副本的指纹。如果两者不同，说明数据不一致：文件可能损坏、被替换或被修改。反过来，与可信指纹一致，能为拿到正确副本提供有力保障，无须手工逐一比较整个文件。例如，SHA-256 生成 256 位的结果，通常写成 64 个十六进制字符；无论输入是短消息还是大文件，结果长度都一样。 [1] [3]

关键在于参考指纹来自哪里。如果攻击者同时替换网站上的文件及其公布的哈希，两者依然会匹配。计算哈希不需要秘密密钥，任何人都能计算公开数据的哈希。因此，它不同于由密钥持有者确认数据的数字签名。验证 Bitcoin Core 下载文件时，除了核对文件哈希，还要验证指纹列表的签名，以及签名密钥是否可信。哈希本身不能证明作者身份、程序安全性或文档内容的真实性。 [3]

哈希没有名为“解密”的逆向步骤。固定长度的结果不包含整个文件，因此不能用来备份。不过，这不代表哈希能安全地隐藏任意输入。如果有人对常见的短密码取哈希，攻击者可以尝试可能的密码并比较指纹。不需要逆转函数，只要猜中输入即可。因此，单独使用快速哈希，既不能替代强密码，也不能替代专门设计的安全密码存储方法。 [1] [5]

寻找 preimage（原像）时，目标哈希已经给定，需要找出能产生它的数据。寻找碰撞时，找到任意两个不同输入、使其哈希相同即可。碰撞在数学上必然存在，因为可能的输入比固定长度的输出更多。密码学函数的安全性在于，实际寻找这些情况极其困难，而不是它们绝不可能发生。此外，“哈希”不是某一个算法的专名，并非所有哈希函数都为密码学安全而设计。 [1]

比特币用哈希标识交易、连接区块和验证挖矿工作，但具体计算方法并不相同。区块头哈希使用两次 SHA-256；HASH160 组合使用 SHA-256 和 RIPEMD-160。Tagged hash 还通过标签区分不同计算用途。自行验证结果时，既要选对算法，也要使用完全正确的输入字节，也就是数据的基本单位。文本“61”的字节与十六进制值为 61 的单个字节不同，后者在 ASCII 中表示字母 a。因此，对显示出来的写法取哈希，并不等于对数据本身取哈希。 [2] [4]