零点课堂 | 哈希函数应用在区块链的哪些地方？（2）

哈希函数还有另一项特点：one-way（单向）function

以上述的Python程序为例，在已知input值=”my 1st Bitcoin”，透过sha256 function，可以快速的算出hash value=”a5e4c0673fcedff2bc2174123e97b511d5d17f4317869e7bd60d0a6d3d7fa1c6”；但反过来说，我们想从”a5e4c0673fcedff2bc2174123e97b511d5d17f4317869e7bd60d0a6d3d7fa1c6”这一串数据中反推出input的值：”my 1st Bitcoin”，唯一的方式是透过暴力解法，也就是不断地丢字串给sha256 function，直到得到hash value是一样时，也就是传入的input字串为”my 1st Bitcoin”时，才能得到答案。各位可以想像这猜中的机率是多低？如果你能一猜就中，那你也不用在这研究内存块链了，直接去买乐透比较快。

区块链透过上述哈希函数的三个特性，构架起了内存块链中的数据，只要一经写入就无法修改的独特功能。

各位可以到下面这个网址体验区块链如何透过哈希函数，紧密的连接起每一个Block内存块，并且坚固地保障了已经建立完成的Block区块，其内容是难以被窜改的。

https://anders.com/区块链/区块链.html

Base58编码

在文章前头，我们曾提到过哈希函数应用在加密货币钱包地址的例子，你可能在一些网站或Blog上，看到过这些乱码数字。实际应用上，部落客或是卖家，会提供一组很像乱码的Bitcoin addresses，让你可以支付比特币给对方；Bitcoin addresses，看起来似乎是一堆英数字的随机编码，但其中也是有特殊的设计：所有的Bitcoin addresses都是使用Base58进行编码。

解释Base58前，先来看看比较常见的，例如已经应用在Email上的电脑编码：Base64。Base64编码包含了26个小写英文字母、26个大写英文字母、10个阿拉伯数字（0~9），和两个特殊字元（+和 — ）。

Base58是Base64的子集合，提供一个较高可读性、和较容易发现和防范错误的编码格式，因此广为众多加密货币所使用。Base58剔除了容易辨识错误、或是在某些字体格式看起来十分类似的字元：数字0，大写的英文字母O，小写的英文字母l、大写的英文字母I，并且移除了特殊字元（+和 — ）。换句话说，Base58就是包含了大、小写英文字母，和阿拉伯数字，但移除了四个字元（0，O，l，I）的集合：

Bitcoin’s Base58 alphabet：
123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz

Hashing Power

最后，如果对于Bitcoin Network hashing power有兴趣的读者，可以到下面这个网址查看Bitcoin网络的hash rate变化：

https://www.区块链.com/charts/hash-rate

粗略估算，Bitcoin network整体的hashing power，从2009年一秒钟不到一个MegaHash（MH/sec），如今一秒钟已经超过40个ExaHash（EH/sec），光用表面数字计算，成长幅度超过40兆。

HashPower的单位换算可参考下列网址

HashPower Calculator – Convert Hash to kH/s to MH/s to GH/s to TH/s to PH/s

OK，我们已经透过两篇文章对内存块链有ㄧ定程度的基础了解了，该是动手写一个区块链程序的时候了。

在进入下一篇文章进行开发前，请各位先确定电脑的开发环境已经安装好下列Python版本和相关modules

· Python 3.6+
· flask 0.12.2
· requests 2.18.4

我另外使用了两个flask module，以建立表单和画面

· flask-wtf
· flask-bootstrap

上述modules皆可透过PIP安装

· pip install flask
· pip install requests
· pip install flask-wtf
· pip install flask-bootstrap

那，就先请各位准备好Python环境啦。

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