เครื่องคำนวณรหัสแฮช XXH-128

XXH หรือที่เรียกอีกอย่างว่า XXHash เป็นอัลกอริทึมแฮชแบบรวดเร็วที่ไม่เข้ารหัสซึ่งออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูง โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่ความเร็วมีความสำคัญ เช่น ในการบีบอัดข้อมูล ผลรวมตรวจสอบ และการจัดทำดัชนีฐานข้อมูล ตัวแปรที่นำเสนอในหน้านี้สร้างรหัสแฮช 128 บิต (16 ไบต์) ซึ่งโดยทั่วไปจะแสดงเป็นเลขฐานสิบหก 32 หลัก

การเปิดเผยข้อมูลทั้งหมด: ฉันไม่ได้เขียนรายละเอียดการใช้งานฟังก์ชันแฮชที่ใช้ในหน้านี้โดยเฉพาะ ฟังก์ชันนี้เป็นฟังก์ชันมาตรฐานที่รวมอยู่ในภาษาการเขียนโปรแกรม PHP ฉันสร้างอินเทอร์เฟซเว็บเพื่อให้เผยแพร่ต่อสาธารณะเพื่อความสะดวกเท่านั้น

เกี่ยวกับอัลกอริธึมแฮช XXH-128

ฉันไม่ใช่นักคณิตศาสตร์ แต่ฉันจะพยายามอธิบายฟังก์ชันแฮชนี้โดยใช้การเปรียบเทียบที่เพื่อนที่ไม่ใช่นักคณิตศาสตร์สามารถเข้าใจได้ หากคุณต้องการคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ที่ถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์ ฉันมั่นใจว่าคุณจะหาได้จากที่อื่น ;-)

ลองนึกภาพ XXHash เป็นเครื่องปั่นขนาดใหญ่ คุณอยากปั่นสมูทตี้ คุณจึงใส่ส่วนผสมต่างๆ ลงไปหลายอย่าง สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับเครื่องปั่นนี้ก็คือปั่นสมูทตี้ออกมาได้ขนาดเท่ากันไม่ว่าจะใส่ส่วนผสมอะไรลงไปก็ตาม แต่ถ้าคุณเปลี่ยนส่วนผสมแม้เพียงเล็กน้อย คุณก็จะได้สมูทตี้รสชาติที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

ขั้นตอนที่ 1: การผสมข้อมูล

ลองนึกถึงข้อมูลของคุณเป็นผลไม้หลากชนิด เช่น แอปเปิล กล้วย สตรอว์เบอร์รี่

• คุณโยนมันลงในเครื่องปั่น
• คุณผสมพวกมันด้วยความเร็วสูง
• ไม่ว่าผลไม้จะมีขนาดใหญ่แค่ไหน ก็เหลือเพียงสมูทตี้ผสมเล็กๆ รสชาติดีเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 2: ซอสสูตรลับ - ผสมด้วยตัวเลข “มหัศจรรย์”

เพื่อให้แน่ใจว่าสมูทตี้ (แฮช) นั้นไม่สามารถคาดเดาได้ XXHash จึงเพิ่มส่วนผสมลับเข้าไป: ตัวเลข "มหัศจรรย์" ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าจำนวนเฉพาะ ทำไมต้องเป็นจำนวนเฉพาะ?

• พวกเขาช่วยในการผสมข้อมูลให้สม่ำเสมอมากขึ้น
• พวกเขาทำให้การย้อนวิศวกรรมส่วนผสมดั้งเดิม (ข้อมูล) จากสมูทตี้ (แฮช) เป็นเรื่องยาก

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่มความเร็ว: การตัดในปริมาณมาก

XXHash รวดเร็วมากเพราะแทนที่จะสับผลไม้ครั้งละหนึ่งชิ้น มันจะ:

• สับผลไม้เป็นกลุ่มใหญ่ได้ในครั้งเดียว
• นี่ก็เหมือนกับการใช้เครื่องปั่นอาหารขนาดใหญ่แทนมีดขนาดเล็ก
• ซึ่งจะทำให้ XXHash สามารถจัดการข้อมูลได้ถึงหลายกิกะไบต์ต่อวินาที ซึ่งเหมาะสำหรับไฟล์ขนาดใหญ่!

ขั้นตอนที่ 4: การสัมผัสครั้งสุดท้าย: เอฟเฟกต์หิมะถล่ม

นี่คือความมหัศจรรย์:

• แม้ว่าคุณจะเปลี่ยนแค่สิ่งเล็กๆ น้อยๆ สักอย่าง (เช่น เครื่องหมายจุลภาคในประโยค) สมูทตี้ที่ได้ก็จะมีรสชาติแตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง
• สิ่งนี้เรียกว่าปรากฏการณ์หิมะถล่ม:
  • การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ = ความแตกต่างครั้งใหญ่ในแฮช
  • มันเหมือนกับการหยดสีผสมอาหารลงในน้ำ แล้วทันใดนั้นแก้วทั้งใบก็เปลี่ยนสี