比特币通过挖矿来产生新的比特币并取得记账权。这里说的挖矿实际是通过哈希算法进行一些哈希运算，生成特定哈希值，最先生成的就取得了新生成区块的记账权，并被奖励一定的比特币。哈希函数英文为hash函数，也叫散列函数。哈希运算是指把任意长度的输入，通过哈希算法，变换成固定长度的较短输出，输出的值为哈希值。

比特币的工作量证明（POW）是利用SHA-256，生成以多个0开始的散列值，其输入包括上一个区块的散列值、时间戳、随机数数（Nonce）、难度系数值。输出为新生成区块的哈希值。 

哈希函数的特点：

1、不可逆性

哈希函数是一种单向生成体制，也就是用通过哈希算法得到的哈希值，不能逆向生成输入值

2、大输入小输出

通过哈希函数是一种压缩映射，散列值的大小远小于输入值的空间，输出可以是固定长度的二进制

目前比较著名的哈希算法有MD5和SHA1

Hash函数根据不同的运算方法可以简单的划分为如下几类：

1. 加法Hash；

所谓的加法Hash就是把输入元素一个一个的加起来构成最后的结果

2. 位运算Hash；

这类型Hash函数通过利用各种位运算（常见的是移位和异或）来充分的混合输入元素

3. 乘法Hash；

这种类型的Hash函数利用了乘法的不相关性（乘法的这种性质，最有名的莫过于平方取头尾的随机数生成算法，虽然这种算法效果并不好）。

4. 除法Hash；

除法和乘法一样，同样具有表面上看起来的不相关性。不过，因为除法太慢，这种方式几乎找不到真正的应用。需要注意的是，我们在前面看到的hash的结果除以一个prime的目的只是为了保证结果的范围。如果你不需要它限制一个范围的话，可以使用如下的代码替代”hash%prime”： hash = hash ^ (hash>>10) ^ (hash>>20)。

5. 查表Hash；

查表Hash最有名的例子莫过于CRC系列算法。虽然CRC系列算法本身并不是查表，但是，查表是它的一种最快的实现方式。

6. 混合Hash；

混合Hash算法利用了以上各种方式。各种常见的Hash算法，比如MD5、Tiger都属于这个范围。它们一般很少在面向查找的Hash函数里面使用。

哈希算法应用方面：

1、文件校验

常用的校验算法有奇偶校验、CRC校验，但这两种校验不能防止数据篡改，避免不了对数据的恶意破坏。Hash算法对任何输入原文的修改都会输出不一样的散列值，因此能避免恶意的篡改。

2、数字签名

Hash 算法也是现代密码体系中的一个重要组成部分。由于非对称算法的运算速度较慢，所以在数字签名协议中，单向散列函数扮演了一个重要的角色。对 Hash 值，又称"数字摘要"进行数字签名，在统计上可以认为与对文件本身进行数字签名是等效的。而且这样的协议还有其他的优点。

3、鉴权协议

如下的鉴权协议又被称作挑战--认证模式：在传输信道是可被侦听，但不可被篡改的情况下，这是一种简单而安全的方法。以上就是一些关于hash以及其相关的一些基本预备知识。

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