本文轉載自公眾號“讀芯術”(ID：AI_Discovery)。

數據完整性是指系統中信息的準確性、合法性和一致性。在發送信息時，尤其是使用不可靠媒介時，數據完整性可以確保該信息未被篡改。

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非法數據的潛在成因是什么?

數據完整性能防止出現數據違背系統的指令被篡改等系列問題。其中一些潛在的問題包括：

• 物理故障：用不好的媒介傳輸大量數據可能會毀壞數據。例如，無線信號可能會暫時丟失，或者線路可能遭到噪聲電信號的干擾。
• 數據問題：負責傳達信息的軟件可能有一些漏洞，無意間使信息的子集發生變異。
• 惡意篡改：可能有中間人正在更改信息，以迷惑通訊員或者學習有價值的信息。

解決辦法-校驗和

校驗和可以解決以上三個潛在的數據完整性問題。校驗和是從信息數據中衍生出的一個確定值，可以單獨傳輸，這意味著給定信息的校驗和總是相同的。

信息接受者可以從該信息中生成校驗和，如果生成的校驗和與發送信息的校驗和匹配，那么發送的信息就不會被篡改。

需要注意的是，如果獲取校驗和的媒介不可靠，那么信息和校驗和都可能被中間人篡改。通常較好的做法是在校驗和上簽署數字簽名，數字簽名就能證明校驗和的發送者的身份。

什么是好的校驗和?

校驗和的類型很多，但是最好的校驗和通常是加密哈希函數。哈希函數能生成很好地校驗和驗證數據的完整性，以下是它的性質：

• 確定性：同一信息的哈希值始終相同，不存在隨機性。
• 速度快：無需使用不必要的資源計算校驗和(KDF是一種低效的校驗和)。
• 幾乎不重合：兩條不同的信息生成相同的校驗和的可能性幾乎為零。
• 精簡：哈希的結果(又稱“摘要”)應該很簡短，無需浪費大量數據。

SHA-256哈希函數通常用于創建校驗和摘要。

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示例 –驗證實際的校驗和

校驗和的常見用例是對下載的驗證。在本例中，我們將下載比特幣核心節點軟件并驗證其完整性。假設你使用的是Mac OS，對于其他OS(操作系統)，請按照下載頁面的說明進行操作。

• 下載程序：https://bitcoincore.org/bin/bitcoin-core-0.19.1/bitcoin-0.19.1-osx.dmg?ref=hackernoon.com
• 下載校驗和：https://bitcoin.org/bin/bitcoin-core-0.19.1/SHA256SUMS.asc?ref=hackernoon.com
• 打開終端并下載文件夾：

cd ~/Downloads 

計算并打印下載的dmg文件的校驗和：

shasum -a 256 bitcoin-0.19.1-osx.dmg 

應該打印：

206d8d92189d22e735393abebeb7a2e7237a119dd448b4a40df8c357da1287b2 bitcoin-0.19.1-osx.dmg 

然后打印下載的(預期的)校驗和：

catSHA256SUMS.asc | grep bitcoin-0.19.1-osx.dmg 

應該匹配：

206d8d92189d22e735393abebeb7a2e7237a119dd448b4a40df8c357da1287b2 bitcoin-0.19.1-osx.dmg 

如果能夠匹配，那么恭喜你!你的下載已經通過驗證。你下載的程序沒有經過惡意篡改。

此外，請記住，要驗證提供給你的校驗和未被篡改，你還需要驗證GPG簽名。