Hash算法在應用中又稱為指紋(fingerprint)或者摘要(digest)算法,是一種將任意長度的明文串映射為較短的數據串(hash值)的算法，目前的Hash算法主要是MD5系列算法與SHA系統算法
一個好的Hash算法需要具有四個特性，即正向快速 ，逆向困難，輸入敏感 ，沖突避免
正向快速 ：給定明文和 Hash 算法，在有限時間和有限資源內能計算得到 Hash 值
逆向困難：給定Hash 值，在有限時間內難以逆推出明文
輸入敏感：原始輸入信息發生任何改變，新產生的 Hash 值都應該出現很大不同
沖突避免：很難找到兩段內容不同的明文，使得它們的 Hash 值一致 。沖突避免也叫做抗碰撞性，分為強抗碰撞性與弱抗碰撞性。如果給定明文前提下，無法找到與之碰撞的其他明文，則算法具有弱抗碰撞性；如果無法找到任意兩個Hash 碰撞的明文，則稱算法具有強抗碰撞性
由於Hash可以將任意內容映射到一個固定長度的字符串，而且不同內容映射到相同串的概率很低 。因此，這就構成了一個很好的“內容→索引”的生成關系。對於給定的內容與存儲數組，可以通過構造合適的Hash函數，使內容計算得出的Hash值不超過數組的大小，從而實現快速的基於內容的查找，用以判斷"某個元素是否在一個集合內"的問題。但是將映射的Hash值限制在數組大小的范圍內，會造成大量的Hash沖突，從而導致性能的急速下降，所以人們基於Hash算法設計出了布隆過濾器
布隆過濾器采用了多個 Hash 函數來提高空間利用率。 對同一個給定輸入來說，多個Hash函數計算出多個地址，分別在數組的這些地址上標記為1，進行查找時，進行同樣的計算過程，並查看對應元素，如果都為1，則說明較大概率是存在該輸入，如下圖所示，根據內容執行Hash1，Hash2，HashK等函數，計算出h1,h2,hk等位置，如果這些位置全部是1，則說明abc@gmail.com有很大概率存在
之所以說有很大概率，是因為不管是單一的Hash算法還是布隆過濾器，其思想是一致的，都是基於內容的編碼，但是由於存儲限制，都可能存在沖突，即兩種方法都可能存在誤報的問題，同時都不會存在錯報的問題。不過在應用中布隆過濾器的誤報率遠低於單一Hash算法的誤報率