Solidity极简入门: 28. Hash
0x25df
May 22nd, 2022

我最近在重新学solidity,巩固一下细节,也写一个“Solidity极简入门”,供小白们使用(编程大佬可以另找教程),每周更新1-3讲。

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哈希函数(hash function)是一个密码学概念,它可以将任意长度的消息转换为一个固定长度的值,这个值也称作哈希(hash)。这一讲,我们简单介绍一下哈希函数及在solidity的应用

Hash的性质

一个好的哈希函数应该具有以下几个特性:

  • 单向性:从输入的消息到它的哈希的正向运算简单且唯一确定,而反过来非常难,只能靠暴力枚举。
  • 灵敏性:输入的消息改变一点对它的哈希改变很大。
  • 高效性:从输入的消息到哈希的运算高效。
  • 均一性:每个哈希值被取到的概率应该基本相等。
  • 抗碰撞性:
    • 弱抗碰撞性:给定一个消息x,找到另一个消息x'使得hash(x) = hash(x')是困难的。
    • 强抗碰撞性:找到任意xx',使得hash(x) = hash(x’)是困难的。

Hash的应用

  • 生成数据唯一标识
  • 加密签名
  • 安全加密

Keccak256

Keccak256函数是solidity中最常用的哈希函数,用法非常简单:

哈希 = keccak256(数据);

生成数据唯一标识

我们可以利用keccak256来生成一些数据的唯一标识。比如我们有几个不同类型的数据:uintstringaddress,我们可以先用abi.encodePacked方法将他们打包编码,然后再用keccak256来生成唯一标识:

    function hash(
        uint _num,
        string memory _string,
        address _addr
    ) public pure returns (bytes32) {
        return keccak256(abi.encodePacked(_num, _string, _addr));
    }

弱抗碰撞性

我们用keccak256演示一下之前讲到的弱抗碰撞性,即给定一个消息x,找到另一个消息x'使得hash(x) = hash(x')是困难的。

我们给定一个消息0xAA,试图去找另一个消息,使得它们的哈希值相等:

    // 弱抗碰撞性
    function weak(
        string memory string1
    )public view returns (bool){
        return keccak256(abi.encodePacked(string1)) == _msg;
    }

大家可以试个10次,看看能不能幸运的碰撞上。

强抗碰撞性

我们用keccak256演示一下之前讲到的强抗碰撞性,即找到任意不同的xx',使得hash(x) = hash(x’)是困难的。

我们构造一个函数strong,接收两个不同的string参数string1string2,然后判断它们的哈希是否相同:

    // 强抗碰撞性
    function strong(
        string memory string1,
        string memory string2
    )public pure returns (bool){
        return keccak256(abi.encodePacked(string1)) == keccak256(abi.encodePacked(string2));
    }

大家可以试个10次,看看能不能幸运的碰撞上。

总结

这一讲,我们介绍了什么是哈希函数,以及如何使用solidity最常用的哈希函数keccak256

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