Що таке хеш?

Question

¡Uf! Я маю пояснити вам це про хеш, і я почуваюся так, ніби розгадую інопланетний код. Але давайте allá.

Хешування — це, в основному, процес, де ми вводимо дані будь-якого розміру в своєрідну математичну м'ясорубку, і ¡пум! завжди виходить щось одного і того ж розміру. Це як якщо б ви вставили цілу кавун або лише один шматочок у машину, і завжди виходив би кубик одного і того ж розміру. Це робиться за допомогою математичних формул, які називаються функціями хеш.

І подивіться, ці функції є в центрі криптовалют. Без них усі ці блокчейни були б катастрофою безпеки. Завдяки цим алгоритмам наші цифрові гроші не зникають, як за помахом чарівної палички, щоразу, коли хтось чхає біля сервера.

Цікаво те, що вони детерміновані - пишномовне слово, щоб сказати, що якщо ви введете "Hola", то завжди отримаєте той же результат. Але якщо спробувати з "hola" ( з малими літерами ), ви отримаєте щось зовсім інше. Це божевілля!

Як, чорт забирай, це працює?

Кожен алгоритм хешу генерує виходи фіксованого розміру. Наприклад, SHA-256 (, який використовує Bitcoin), завжди дає 256 біт. Неважливо, чи введеш весь текст "Дон Кіхот", чи тільки "Санчо".

Наприклад, якщо ми запустимо слова "Mercado" і "mercado" через SHA-256:

Вхід: Ринок Вихід: d83b7dks92jd72nk29dh28d9k26sd02kd9k2d02kd9k2d0 (щось таке потворне)

Вхід: ринок Вихід: 38d7b2k7d92kdj28d93j29dk28dk29dk28dk29dk29dk9 (абсолютно інший)

Ви бачите? Просте зміна на великі літери, і результат зовсім інший. І не має значення, скільки разів ви це зробите, він завжди дасть одне й те ж.

А для чого це, чорт візьми?

Звичайні хеш-функції використовуються для всіляких нудних речей, таких як бази даних. Але криптографічні є цікавими: вони використовуються в безпеці, автентифікації і, звичайно ж, в криптовалютах.

Найкраще в хешуванні з'являється, коли вам потрібно обробляти величезні обсяги інформації. Уявіть, що у вас є величезний файл - замість того, щоб переглядати його цілком щоразу, ви можете отримати його "відбиток" хеш і порівняти цей відбиток, щоб перевірити, що ніхто його не чіпав.

У криптовалютах майже все використовує хешування: видобуток, створення блоків, зв'язування транзакцій... все. Майнеры постійно намагаються знайти хеш, який починається з певної кількості нулів, щоб підтвердити блоки. Це як шукати голку в гігантському сіні.

Темна сторона: атака на функції хеш

Теоретично, функції хеш можна "зламати" методом грубої сили, але для цього знадобляться тисячі років і неймовірна обчислювальна потужність. Існує також можливість "колізій" - коли два різні входи дають однаковий вихід.

Безпечна функція хешування повинна бути стійкою до трьох видів атак:

Стійкість до колізій: неможливо знайти два входи, які дають один і той же результат.
Стійкість до прообразу: неможливо визначити вхід на основі виходу.
Стійкість до другого преображення: неможливо знайти інший вхід, який би генерував той же хеш, що й відомий вхід.

Алгоритми SHA-0 та SHA-1 більше не є безпечними, оскільки були виявлені колізії. Тепер ми використовуємо SHA-2 та SHA-3, які залишаються надійними.

Майнінг: гра з хешем

У майнінгу Біткойна майнери змагаються за те, щоб знайти хеш, який починається з певної кількості нулів. Це як грати в лотерею тисячі мільярдів разів на секунду.

Складність автоматично регулюється: якщо є більше майнерів, потрібно більше нулів на початку хешу, ускладнюючи задачу. Якщо менше, складність зменшується.

Оскільки майнінг вимагає електрики та обладнання, у майнерів є стимули діяти чесно. Чим більше майнерів в мережі, тим безпечнішою вона є.

Функції хеш є основними інструментами для цифрової безпеки. Без них криптовалюти не існували б такими, якими ми їх знаємо. Розуміння їх є подібним до розуміння ДНК блокчейну.