哈希函数是一种将任意大小的数据输入（通常称为“消息”）转换为固定大小的输出（称为“哈希值”或“摘要”）的算法。
主要特点：
1、输出固定长度
无论输入数据的大小如何，哈希函数的输出总是固定长度。例如，SHA-256的输出始终为256位（32字节）。
2、快速计算
哈希函数应该能够快速计算，对于任何输入都能在合理的时间内生成哈希值。
3、抗碰撞性
理想的哈希函数应该难以找到两个产生相同的哈希值的不同输入，这种特性称为抗碰撞性。
- 抗弱碰撞性：对于任何给定的x，找到满足 y≠x 且 H(x)=H(y) 的 y 在计算上是不可行的
- 抗强碰撞性：找到任何满足 H(x)=H(y) 的 (x,y) 在计算上是不可行的
4、抗篡改性
对输入数据进行任何小的修改，输出的哈希值应该发生显著变化。这使得哈希函数适合用于数据完整性检查。
5、不可逆性
哈希函数是单向的，无法从哈希值反推原始输入。这意味着一旦数据被哈希，就不能从哈希值恢复出原始数据。
常见哈希函数：
- MD5：输出128位，曾广泛使用，但易遭受碰撞攻击。
- SHA-1：输出160位，也曾被广泛使用，但已被发现存在安全漏洞，逐渐被淘汰。
- SHA-256：SHA-2系列中的一种，输出256位，广泛用于安全应用，如数字签名和区块链技术。
- SHA-3：新的安全哈希标准，设计上与SHA-2有所不同。
常见应用场景：
- 数据完整性：用于文件下载、数据传输等场合，确保数据未被篡改。
- 密码存储：将用户密码哈希后存储，增强安全性，防止明文泄露。
- 数字签名：在签名过程前对消息进行哈希处理，以提高签名效率和安全性。
- 区块链：区块链中每个区块通常包含前一个区块的哈希值，以确保区块链的不可篡改性。