什么是Hash
Hash也称散列、哈希，对应的英文都是Hash。Hash算法,也叫散列算法（Hash Algorithm），又称哈希算法，杂凑算法，是一种从任意文件中创造小的数字「指纹」的方法。
基本原理就是把任意长度的输入，通过Hash算法变成固定长度的输出。这个映射的规则就是对应的Hash算法，而原始数据映射后的二进制串就是哈希值。活动开发中经常使用的MD5和SHA都是历史悠久的Hash算法。
echo md5(“这是一个测试文案”);
1 | // 输出结果：2124968af757ed51e71e6abeac04f98d |
在这个例子里，这是一个测试文案是原始值，2124968af757ed51e71e6abeac04f98d 就是经过hash算法得到的Hash值。整个Hash算法的过程就是把原始任意长度的值空间，映射成固定长度的值空间的过程。
Hash的特点
一个优秀的 hash 算法，将能实现：
- 正向快速：给定明文和 hash 算法，在有限时间和有限资源内能计算出 hash 值。
- 逆向困难：给定（若干） hash 值，在有限时间内很难（基本不可能）逆推出明文。
- 输入敏感：原始输入信息修改一点信息，产生的 hash 值看起来应该都有很大不同。
- 冲突避免：很难找到两段内容不同的明文，使得它们的 hash 值一致（发生冲突）。即对于任意两个不同的数据块，其hash值相同的可能性极小；对于一个给定的数据块，找到和它hash值相同的数据块极为困难。
但在不同的使用场景中，如数据结构和安全领域里，其中对某一些特点会有所侧重。
Hash流行的算法
目前流行的 Hash 算法包括 MD5、SHA-1 和 SHA-2。
MD4（RFC 1320）是 MIT 的 Ronald L. Rivest 在 1990 年设计的，MD 是 Message Digest 的缩写。其输出为 128 位。MD4 已证明不够安全。
MD5（RFC 1321）是 Rivest 于1991年对 MD4 的改进版本。它对输入仍以 512 位分组，其输出是 128 位。MD5 比 MD4 复杂，并且计算速度要慢一点，更安全一些。MD5 已被证明不具备”强抗碰撞性”。
SHA （Secure Hash Algorithm）是一个 Hash 函数族，由 NIST（National Institute of Standards and Technology）于 1993 年发布第一个算法。目前知名的 SHA-1 在 1995 年面世，它的输出为长度 160 位的 hash 值，因此抗穷举性更好。SHA-1 设计时基于和 MD4 相同原理，并且模仿了该算法。SHA-1 已被证明不具”强抗碰撞性”。
为了提高安全性，NIST 还设计出了 SHA-224、SHA-256、SHA-384，和 SHA-512 算法（统称为 SHA-2），跟 SHA-1 算法原理类似。SHA-3 相关算法也已被提出。
注意：MD5在数年前就已经不被推荐作为应用中的散列算法方案，取代它的是SHA家族算法，也就是安全散列算法（Secure Hash Algorithm，缩写为SHA）。
git等版本控制工具使用SHA1等散列函数检查文件。
SHA家族算法以及SHA1碰撞
安全散列算法与MD5算法本质上的算法是类似的，但安全性要领先很多——这种领先型更多的表现在碰撞攻击的时间开销更大，当然相对应的计算时间也会慢一点。
SHA家族算法的种类很多，有SHA0、SHA1、SHA256、SHA384等等，它们的计算方式和计算速度都有差别。其中SHA1是现在用途最广泛的一种算法。包括GitHub在内的众多版本控制工具以及各种云同步服务都是用SHA1来区别文件，很多安全证书或是签名也使用SHA1来保证唯一性。长期以来，人们都认为SHA1是十分安全的，至少大家还没有找到一次碰撞案例。
但这一事实在2017年2月破灭了。CWI和Google的研究人员们成功找到了一例SHA1碰撞，而且很厉害的是，发生碰撞的是两个真实的、可阅读的PDF文件。这两个PDF文件内容不相同，但SHA1值完全一样。(对于这件事的影响范围及讨论，可参考知乎上的讨论:如何评价 2 月 23 日谷歌宣布实现了 SHA-1 碰撞？)
所以，对于一些大的商业机构来说， MD5 和 SHA1 已经不够安全，推荐至少使用 SHA2-256 算法。
murmurhash算法
murmur：低语，嘟囔
MurmurHash是一种非加密型哈希函数，适用于一般的哈希检索操作。由Austin Appleby在2008年发明，并且有多个变种，都已经发布到了公有领域(public domain)。与其它流行的哈希函数相比，对于规律性较强的key，MurmurHash的随机分布特征表现更良好。
特点：对于规律性较强的key，MurmurHash的随机分布特性表现更良好。与加密散列函数不同，它不是专门设计为难以被对手逆转，因此不适用于加密目的。
Redis在实现字典时用到了两种不同的哈希算法，MurmurHash便是其中一种（另一种是djb），在Redis中应用十分广泛，包括数据库、集群、哈希键、阻塞操作等功能都用到了这个算法。发明算法的作者被邀到google工作，该算法最新版本是MurmurHash3，基于MurmurHash2改进了一些小瑕疵，使得速度更快，实现了32位（低延时）、128位HashKey，尤其对大块的数据，具有较高的平衡性与低碰撞率。
版本：
Murmurhash3
2018年的版本是Murmurhash3，它产生一个32位或128位散列值。 使用128位时，x86和x64版本不会生成相同的值，因为算法针对各自的平台进行了优化。
Murmurhash2
旧的Murmurhash2 产生一个32位或64位的值。 较慢版本的Murmurhash2可用于大端和对齐的机器。 Murmurhash2A变体添加了Merkle-Damgård构造，因此可以逐渐调用它。 有两种变体生成64位值; 针对64位处理器的Murmurhash64A和针对32位处理器的Murmurhash64B。 Murmurhash2-160生成160位散列，而Murmurhash1已过时。
一致性hash算法
参考：