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哈希碰撞工具,哈希256

编程之家2024-06-112次浏览

一、哈希函数详细讲解

哈希函数又称散列函数,杂凑函数,他是一个单向密码体制,即从明文到密文的不可逆映射,只有加密过程没有解密过程,哈希函数可以将任意长度的输入经过变化后得到固定长度的输出,这个固定长度的输出称为原消息的散列或消息映射

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理想的哈希函数可以针对不同的输入得到不同的输出,如果存在两个不同的消息得到了相同的哈希值,那我们称这是一个碰撞

哈希函数的性质

a)压缩:对于任意大小的输入x,哈希值的长度很小,并且是固定的长度

b)易计算性

c)单向性,单向性也就是通过给定的哈希值得到原文是不可行的,求解哈希函数的逆很困难

d)抗碰撞性:理想的哈希函数是无碰撞的,但是实际的算法设计中很难做到,有两种抗碰撞性

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i.弱抗碰撞性:对于给定的一个消息,要发现另一个消息使其碰撞在计算上不可行

ii.强抗碰撞性:对于任意的一对不同的消息,使其碰撞在计算上不可行

e)高灵敏度:当一个输入位发生变化时,会有一半以上的输出位发生变化

二、如何理解哈希表的工作原理

哈希表是根据关键值(key)来直接访问目标值(value)的一种数据结构。其特点就在于能够快捷的实现信息的查询和检索。

比如我们在手机中存放的通讯录就是用哈希表来实现的,即我们输入一个联系人的姓名,就能返回相应的电话号码。用哈希表实现的过程就是,将联系人姓名的字符通过一个哈希函数,映射成一个整数(哈希码),然后根据哈希码来索引出电话号码。比如哈希码为5,就表示是在存储位置为5,因此我们就能直接取出该位置的值,并返回结果。

那么实现哈希表的关键就在于哈希函数的构建,也就是如何建立一个合适的索引来满足如下条件:

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1)同一个键每次输入到哈希函数中,其对应的哈希码也必须相同;

2)不同键对应的哈希码不能相同。

第一个条件意味着哈希函数必须是确定性的;第二个条件则要求不能出现哈希冲突。当两个或更多个键产生相同的哈希码时就会发生冲突(hashcollisions)。

比如我们现在考虑建立一个简单的哈希表来查询年龄,{Jim:5,Davis:7,Taylor:12,Bob:3},如果我们选择哈希函数为输入键值的字符个数。那么在建立哈希表时,就讲Jim存放在位置3处,Jack存放在位置4处。而这样的话Jim和Bob的存储位置就会发生冲突,不符合哈希函数的要求。但是如果我们将哈希函数替换为首字母顺序存放,在这个数据中就没有哈希冲突了。

然而万一无法避免哈希冲突的话,我们可以用链接和线性探测的方法来避免哈希值发生碰撞。

链接就是将发生冲突的键值直接链接在链表的尾部;线性探测则是,如果在位置i处发生冲突,那么就检查i+1处是否为空,为空的话就将冲突键值放入其中,否则继续检查下一个。

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