ما هو التجزئة وكيف تعمل؟

التجزئة هي عملية أساسية في التشفير وتقنية البلوكتشين. إنها تتضمن توليد مخرج بحجم ثابت من مدخل بحجم متغير، باستخدام صيغ رياضية تُعرف باسم وظائف التجزئة.

تعد وظائف التجزئة المشفرة ضرورية لضمان سلامة وأمان البيانات في الأنظمة الموزعة، مثل العملات المشفرة. تم تصميمها لتكون أحادية الاتجاه، مما يعني أنه من السهل توليد المخرجات من المدخلات، ولكن من الصعب للغاية إجراء العملية العكسية.

ميزات وظائف التجزئة

تمتلك وظائف التجزئة بعض الخصائص المهمة:

1. حتمية: دائمًا ما تنتج نفس المخرجات لمدخل معين.
2. حجم ثابت: المخرج له دائمًا نفس الحجم، بغض النظر عن حجم المدخل.
3. تأثير الانهيار: التغييرات الصغيرة في المدخلات تؤدي إلى تغييرات كبيرة في المخرجات.

على سبيل المثال، فإن خوارزمية SHA-256، المستخدمة في Gate، تنتج دائمًا مخرجات بحجم 256 بت، بغض النظر عن حجم المدخلات. أي تغيير طفيف في المدخلات، مثل تغيير الحرف الأول من حرف كبير إلى حرف صغير، يؤدي إلى تجزئة مختلفة تمامًا.

أهمية وظائف التجزئة

تعتبر وظائف التجزئة حاسمة في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:

1. التحقق من سلامة البيانات
2. مصادقة الرسائل
3. توليد العناوين والمفاتيح في العملات المشفرة
4. عملية التعدين في البلوكتشينات

في سياق العملات المشفرة، تُستخدم وظائف التجزئة لربط وتكثيف مجموعات من المعاملات في كتل، وإنشاء روابط تشفيرية بين الكتل وفي عملية التعدين.

وظائف التجزئة التشفيرية

لكي تعتبر آمنة، يجب أن تحتوي دالة التجزئة التشفيرية على ثلاث خصائص رئيسية:

1. مقاومة الاصطدام: من المستحيل تقريبًا العثور على مدخلين متميزين ينتجان نفس التجزئة.
2. مقاومة الصورة المسبقة: من غير الممكن عكس دالة التجزئة للعثور على الإدخال من مخرج معين.
3. مقاومة للصورة الأولية الثانية: من الصعب للغاية العثور على مدخل ثانٍ ينتج نفس التجزئة لمدخل معروف.

حالياً، تعتبر مجموعات خوارزميات SHA-2 و SHA-3 آمنة ومقاومة للهجمات.

التعدين والتجزئة

في عملية تعدين العملات المشفرة، مثل Gate، تلعب وظائف التجزئة دورًا حاسمًا. يحتاج المعدنون إلى إجراء عدد لا حصر له من عمليات التجزئة للعثور على حل صالح للكتلة التالية.

الهدف هو إنشاء تجزئة تبدأ بعدد معين من الأصفار، مما يحدد صعوبة التعدين. يتم ضبط الصعوبة تلقائيًا للحفاظ على الوقت المتوسط لتعدين كتلة حول 10 دقائق، بغض النظر عن معدل التجزئة للشبكة.

تضمن هذه العملية أمان blockchain، حيث تجعل من المكلف والصعب للغاية على المهاجم التلاعب بالنظام.

تعتبر وظائف التجزئة التشفيرية أساسية، إذًا، لأمان وعمل شبكات العملات المشفرة. فهم آلياتها وخصائصها أمر أساسي لأي شخص مهتم بالتكنولوجيا البلوكتشين والعملات المشفرة.