哈希函数简介
哈希函数入门介绍。
哈希函数（Hash Function）用来做什么？
哈希函数，又称散列函数，广泛应用于互联网的各处，包括但不限于安全地存储密码、查找重复记录、快速存储和检索数据等。例如，Qvault 应用使用哈希将主密码扩展为私人加密密钥。你还可以 点击这里 查看哈希函数用于何处。
重要特性
哈希函数的拥有如下三个重要特性，这些特性可以说是最重要的特性：
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哈希函数对数据进行确定性加扰。
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无论输入是什么，哈希函数的输出始终具有相同的长度（大小）。
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无法从加扰数据中检索原始数据（单向函数）。
确定性加扰
想象一下，如果随机扭动一个魔方，到最后会得到一些和开始时不一样的东西。但是，如果重新开始，并做完全相同的一系列动作，那么将能够反复得到完全相同的结果。尽管结果可能看起来是随机的，但它其实是严格按照一定的规则进行变幻地，这就是确定性加扰的含义。
确定性对于安全存储密码很重要。例如，假设我的密码是 iLoveBitcoin，我可以使用哈希函数对其进行加扰：
iLoveBitcoin → “2f5sfsdfs5s1fsfsdf98ss4f84sfs6d5fs2d1fdf15”
现在，任何人看到加扰后的版本，他们都不会知道我的原始密码！这一点很重要，因为这意味着作为一个网站开发人员，我只需要存储我用户密码的哈希(加扰数据)就可以验证它们。当用户注册时，我将用户密码进行哈希运算然后将其存储在我的数据库中。当用户登录时，我只是对他们输入的内容再次进行哈希运算，并比较两个哈希值。因为给定的输入总是生成相同的哈希值，所以能够很方便地进行验证。
输出定长
如果对单个单词进行哈希处理，则输出将具有一定的大小（对于 SHA-256，则为特定的哈希函数，大小为 256 位）。即便我对一本书进行哈希处理，输出同样将是相同的大小。
这是另一个重要的功能，因为它可以节省我们的计算时间。 一个典型的例子是使用哈希作为数据映射中的键。 数据映射是计算机科学中用来存储数据的一种简单结构。
当程序在映射中存储数据时，会为映射指定一个键和值。当程序想要访问该值时，它只要提供适当的键就能接收相应的值。数据映射很好，因为它们可以立即找到数据。计算机通过键可以立即找到对应的值，而不是花费数小时在数百万条记录中搜索。
因为键类似于地址，所以它们不能太大。如果我想将图书存储在数据映射中，我可以对图书的内容进行哈希，并使用该哈希作为键。
哈希处理如何进行？
接下来，以 LANEHASH 算法为例，简要讲解哈希处理是如何完成的。
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首先，选取下面的数据进行哈希处理
iLoveBitcoin
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将字母转换成二进制
iLoveBitcoin→ 100010100000101111
注意在这一步中，我们通过各种预定的步骤来转换我们的原始数据。转换方式可以采用各种方式，但重要的是，每当我们使用 LANEHASH 时，都需要使用相同的步骤，以便我们的算法是确定性的。 -
将比特前四位从左移到右边
100010100000101111 → 101000001011111000
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奇偶分离比特
101000001011111000 → 110011110 & 000001100
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分别转化为十进制数
110011110 → 414
000001100→ 12
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两数相乘
414 *12 = 4968
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乘积平方
4968 ^ 2 = 24681024
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再次转换为二进制
24681024 →1011110001001101001000000
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剥离右边的 9 个比特以得到 16 位比特
1011110001001101001000000 → 1011110001001101
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转换回字母/数字
1011110001001101 → “8sj209dsns02k2”
正如你所看到的，如果在开始时使用相同的单词，则在结束时将始终得到相同的输出。然而，即使你改了一个字母，结果也会发生很大的变化。
总结
哈希函数实际上就是按照特定的规则将数据进行一系列转换，最后得到一串键值用来代替/指代原始数据，但是需要注意的是，哈希函数需要满足确定性、定长性、不可逆性。