哈希函数
在计算机编程中，哈希函数会将文本（或其他数据）映射为整数。通常，不同的输入会映射到不同的输出，但有时也可能发生碰撞，即不同输入得到相同输出。
密码学哈希函数将文本或二进制数据转换为固定长度的哈希值，并具有抗碰撞和不可逆的特性。SHA3-256 就是一个密码学哈希函数示例：
SHA3-256("hello") = "3338be694f50c5f338814986cdf0686453a888b84f424d792af4b9202398f392"
上述 SHA3-256 哈希计算可以用 Python 编写如下：
import hashlib, binascii
sha3_256hash = hashlib.sha3_256(b'hello').digest()
print("SHA3-256('hello') =", binascii.hexlify(sha3_256hash))
运行上述代码示例：https://repl.it/@nakov/SHA3-256-hello-in-Python。
同一个 SHA3-256 哈希计算也可以用 JavaScript 编写如下（先执行 npm install js-sha3）：
sha3 = require('js-sha3');
let sha3_256hash = sha3.sha3_256('hello').toString();
console.log("SHA3-256('hello') =", sha3_256hash);
运行上述代码示例：https://repl.it/@nakov/SHA3-256-hello-in-JS。
哈希计算（软件工程中的概念）
计算某个哈希函数值的过程称为“哈希计算”。
在上面的示例中，文本 John Smith 的哈希值为 02，Lisa Smith 的哈希值为 01。输入文本 John Smith 和 Sandra Dee 的哈希值都是 02，这种现象称为“碰撞”。
哈希函数在设计上具有不可逆性，也就是说，不存在能够从哈希值快速恢复输入消息的算法。
在编程中，哈希函数用于实现“哈希表”（关联数组）这种数据结构；哈希表将某种输入类型的值映射到另一种类型的值，例如将产品名称（文本）映射到产品价格（小数）。
一种朴素的哈希函数只是将输入数据或文本的各个字节相加，这会造成大量碰撞。例如，hello 和 ehllo 会得到相同的哈希码。更好的哈希函数可以使用 Merkle–Damgård 构造：先将第一个字节作为状态，再转换该状态（例如乘以 31 这样的质数），随后将下一个字节加入状态，然后再次转换状态并加入下一个字节，以此类推。这种方式可以显著降低碰撞率，并产生更均匀的分布。
密码学哈希函数
在密码学中，哈希函数将任意大小的输入数据（如文本消息）转换为固定大小的结果（如 256 位），该结果称为哈希值，也称哈希码、消息摘要，或简称哈希。计算机密码学中使用的哈希函数称为“密码学哈希函数”。SHA-256 和 SHA3-256 就是这类函数的示例，它们会将任意输入转换为 256 位输出。
密码学哈希函数示例
以密码学哈希函数 SHA-256 为例，计算文本消息 hello 的哈希值：
SHA-256("hello") = "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"
上述 SHA-256 计算可以用 Python 编写如下：
import hashlib, binascii
sha256hash = hashlib.sha256(b'hello').digest()
print("SHA-256('hello') = ", binascii.hexlify(sha256hash))
运行上述代码示例：https://repl.it/@nakov/SHA-256-hello-in-Python。
不存在能够从哈希值（上例中的 2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824）高效找出输入消息（上例中的 hello）的算法。众所周知，密码学哈希函数无法反向还原，因此常用于在不泄露输入的情况下对其进行编码，例如在不泄露私钥的情况下，将私钥编码为区块链地址。
再以密码学哈希函数 SHA3-512 为例，计算同一个文本消息 hello 的哈希值：
SHA3-512("hello") = "75d527c368f2efe848ecf6b073a36767800805e9eef2b1857d5f984f036eb6df891d75f72d9b154518c1cd58835286d1da9a38deba3de98b5a53e5ed78a84976"
密码学哈希函数在线演示
可以通过这个在线工具试用常见的密码学哈希函数：https://www.fileformat.info/tool/hash.htm。
密码学哈希函数广泛用于密码学、计算机编程和区块链系统。