ماذا يعني التجزئة؟

¡Uf! لديّ أن أشرح لكم هذا حول التجزئة وأشعر وكأنني أفك شيفرة كود فضائي. لكن هيّا.

التجزئة هي، بشكل أساسي، عملية نقوم فيها بإدخال بيانات بأي حجم في نوع من آلات التقطيع الرياضية و ¡pum! دائمًا ما تخرج شيئًا بنفس الحجم. إنه كما لو كنت تدخل بطيخة كاملة أو شريحة فقط في آلة وتخرج دائمًا مكعبًا بنفس الحجم. يتم ذلك باستخدام صيغ رياضية تُسمى وظائف التجزئة.

وانظر، هذه الوظائف هي في قلب العملات المشفرة. بدونها، ستكون جميع هذه البلوكشين كارثة من حيث الأمان. بفضل هذه الخوارزميات، لا يختفي أموالنا الرقمية كما لو كان سحراً في كل مرة يعطس فيها أحد بالقرب من الخادم.

ما هو مثير للاهتمام هو أنها حتمية - كلمة متعجرفة لتقول إنه إذا أدخلت "Hola" دائمًا ستحصل على نفس النتيجة. لكنك تحاول مع "hola" (بالحروف الصغيرة) وتعطيك شيئًا مختلفًا تمامًا. إنه جنون!

كيف تعمل هذه الشيء؟

كل خوارزمية تجزئة تنتج مخرجات بحجم ثابت. على سبيل المثال، SHA-256 ( الذي يستخدمه Bitcoin ) دائمًا ينتج 256 بت. لا يهم إذا أدخلت نص "دون كيشوت" بالكامل أو فقط "سانشو".

على سبيل المثال، إذا قمنا بتشغيل الكلمات "Mercado" و "mercado" عبر SHA-256:

مدخل: السوق الخروج: d83b7dks92jd72nk29dh28d9k26sd02kd9k2d02kd9k2d0 (شيء قبيح هكذا)

مدخل: السوق انتاج |: 38d7b2k7d92kdj28d93j29dk28dk29dk28dk29dk29dk9 (completamente diferente)

هل ترون؟ تغيير بسيط في الحروف الكبيرة والنتيجة مختلفة تمامًا. ولا يهم كم مرة تفعل ذلك، ستعطيك نفس الشيء دائمًا.

ولماذا بحق الجحيم يُستخدم هذا؟

تُستخدم وظائف التجزئة التقليدية في كل أنواع الأشياء المملة مثل قواعد البيانات. لكن التجزئة التشفيرية هي ما يثير الاهتمام: تُستخدم في الأمان، والمصادقة، وبالطبع، في العملات المشفرة.

أفضل ما في التجزئة يظهر عندما يتعين عليك التعامل مع كميات هائلة من المعلومات. تخيل أن لديك ملفًا ضخمًا - بدلاً من مراجعته بالكامل في كل مرة، يمكنك استخراج "بصمته الرقمية" التجزئة ومقارنة تلك البصمة للتحقق من أن أحدًا لم يمسّه.

في العملات المشفرة، فإن كل شيء تقريبًا يستخدم التجزئة: التعدين، إنشاء الكتل، ربط المعاملات... كل شيء. يقوم المعدّنون باستمرار بمحاولة العثور على تجزئة تبدأ بعدد معين من الأصفار لتأكيد الكتل. إنه مثل البحث عن إبرة في كومة قش عملاقة.

الجانب المظلم: مهاجمة وظائف التجزئة

نظريًا، يمكن "كسر" وظائف التجزئة بالقوة الغاشمة، لكنك ستحتاج إلى آلاف السنين وقوة حوسبة رهيبة. كما توجد إمكانية "التصادمات" - عندما تنتج مدخلتان مختلفتان نفس المخرج.

يجب أن تكون وظيفة التجزئة الآمنة مقاومة لثلاثة أنواع من الهجمات:

• مقاومة التصادمات: من المستحيل العثور على مدخلين يعطيان نفس النتيجة.
• مقاومة ما قبل الصورة: من المستحيل معرفة المدخل من المخرج.
• مقاومة الصورة السابقة الثانية: من المستحيل العثور على إدخال آخر ينتج نفس التجزئة لإدخال معروف.

لم تعد خوارزميات SHA-0 و SHA-1 آمنة لأن التصادمات تم العثور عليها. الآن نستخدم SHA-2 و SHA-3، التي لا تزال قوية.

التعدين: لعبة التجزئة

في تعدين البيتكوين، يتنافس المعدّنون للعثور على التجزئة التي تبدأ بعدد معين من الأصفار. إنه مثل لعب اليانصيب تريليونات المرات في الثانية.

تتعدل الصعوبة تلقائيًا: إذا كان هناك المزيد من المعدنين، فإن الأمر يتطلب المزيد من الأصفار في بداية التجزئة، مما يجعل المهمة أكثر صعوبة. إذا كان هناك عدد أقل، فإن الصعوبة تنخفض.

نظرًا لأن التعدين يتطلب الكهرباء والمعدات، فإن المنقبين لديهم حوافز للعب النظيف. كلما زاد عدد المنقبين في الشبكة، كانت أكثر أمانًا.

تعتبر وظائف التجزئة أدوات أساسية للأمان الرقمي. بدونها، لن توجد العملات المشفرة كما نعرفها. فهمها يشبه فهم الحمض النووي للبلوكتشين.