Máy tính mã băm XXH3-64

XXH, còn được gọi là XXHash, là một thuật toán băm nhanh, không mã hóa được thiết kế để có hiệu suất và hiệu quả cao, đặc biệt là trong các tình huống mà tốc độ là yếu tố quan trọng, chẳng hạn như trong nén dữ liệu, tổng kiểm tra và lập chỉ mục cơ sở dữ liệu. Biến thể được trình bày trên trang này là phiên bản XXH3 được cải tiến. Nó tạo ra mã băm 64 bit (8 byte), thường được hình dung dưới dạng số thập lục phân 16 chữ số.

Tiết lộ đầy đủ: Tôi không viết phần triển khai cụ thể của hàm băm được sử dụng trên trang này. Đây là một hàm chuẩn đi kèm với ngôn ngữ lập trình PHP. Tôi chỉ tạo giao diện web để công khai ở đây cho thuận tiện.

Về thuật toán băm XXH3-64

Tôi không phải là nhà toán học, nhưng tôi sẽ cố gắng giải thích hàm băm này bằng một phép loại suy mà những người không phải nhà toán học như tôi có thể hiểu được. Nếu bạn thích một lời giải thích toán học chính xác về mặt khoa học, tôi chắc rằng bạn có thể tìm thấy ở nơi khác ;-)

Hãy thử tưởng tượng XXHash như một máy xay sinh tố lớn. Bạn muốn làm sinh tố, vì vậy bạn thêm một loạt các thành phần khác nhau. Điều đặc biệt về máy xay sinh tố này là nó cho ra cùng một kích thước sinh tố bất kể bạn cho bao nhiêu thành phần vào, nhưng nếu bạn chỉ cần thay đổi một chút thành phần, bạn sẽ có được một sinh tố có hương vị hoàn toàn khác.

Bước 1: Trộn dữ liệu

Hãy nghĩ về dữ liệu của bạn như một nhóm các loại trái cây khác nhau: táo, chuối, dâu tây.

• Bạn cho chúng vào máy xay sinh tố.
• Bạn trộn chúng ở tốc độ cao.
• Dù trái cây có to đến đâu, bạn cũng sẽ có được một ly sinh tố nhỏ được trộn đều.

Bước 2: Nước sốt bí mật - Khuấy với những con số “thần kỳ”

Để đảm bảo sinh tố (hash) không thể đoán trước, XXHash thêm một thành phần bí mật: những con số "ma thuật" lớn gọi là số nguyên tố. Tại sao lại là số nguyên tố?

• Chúng giúp trộn dữ liệu đồng đều hơn.
• Chúng làm cho việc đảo ngược quá trình thiết kế các thành phần ban đầu (dữ liệu) từ sinh tố (băm) trở nên khó khăn.

Bước 3: Tăng tốc độ: Cắt nhỏ hàng loạt

XXHash cực kỳ nhanh vì thay vì cắt từng loại trái cây một, nó:

• Cắt nhỏ nhiều loại trái cây cùng một lúc.
• Điều này giống như việc sử dụng máy chế biến thực phẩm khổng lồ thay vì một con dao nhỏ.
• Điều này cho phép XXHash xử lý hàng gigabyte dữ liệu mỗi giây - hoàn hảo cho các tập tin lớn!

Bước 4: Chạm cuối cùng: Hiệu ứng tuyết lở

Đây chính là điều kỳ diệu:

• Ngay cả khi bạn chỉ thay đổi một chi tiết nhỏ (như dấu phẩy trong câu), thì hương vị của sinh tố cuối cùng cũng sẽ hoàn toàn khác.
• Đây được gọi là hiệu ứng tuyết lở:
  • Những thay đổi nhỏ = sự khác biệt lớn trong hàm băm.
  • Giống như khi bạn nhỏ một giọt phẩm màu vào nước, toàn bộ cốc nước sẽ đột nhiên đổi màu.