¿Qué es Hàm băm?

¡Uf! Tôi phải giải thích cho các bạn về Hàm băm và tôi cảm thấy như mình đang giải mã một mã code ngoài hành tinh. Nhưng Cố lên!

Hàm băm là, về cơ bản, một quá trình trong đó chúng ta đưa dữ liệu có kích thước bất kỳ vào một loại máy xay toán học và ¡pum! lúc nào cũng ra một thứ có cùng kích thước. Nó giống như việc bạn đưa một quả dưa hấu nguyên chiếc hoặc chỉ một lát vào máy và luôn ra một viên nhỏ cùng kích thước. Điều này được thực hiện bằng các công thức toán học gọi là hàm băm.

Và nhìn xem, những chức năng này nằm ở trung tâm của tiền điện tử. Nếu không có chúng, tất cả các blockchain này sẽ là một mớ hỗn độn về an ninh. Nhờ vào các thuật toán này, tiền kỹ thuật số của chúng ta không biến mất như bằng phép thuật mỗi khi có ai đó hắt hơi gần máy chủ.

Điều thú vị là chúng có tính xác định - một từ hoa mỹ để nói rằng nếu bạn nhập "Hola" thì nó sẽ luôn cho bạn cùng một kết quả. Nhưng khi bạn thử với "hola" (chữ thường) thì nó sẽ cho bạn một cái gì đó hoàn toàn khác. Thật điên rồ!

Điều này hoạt động như thế nào?

Mỗi thuật toán Hàm băm đều tạo ra đầu ra có kích thước cố định. Ví dụ, SHA-256 ( mà Bitcoin) sử dụng luôn tạo ra 256 bit. Không quan trọng bạn nhập toàn bộ văn bản của "Don Quijote" hay chỉ "Sancho".

Ví dụ, nếu chúng ta chạy các từ "Mercado" và "mercado" qua SHA-256:

Entrada: Thị trường Salida: d83b7dks92jd72nk29dh28d9k26sd02kd9k2d02kd9k2d0 (algo así de feo)

Nhập: thị trường Salida: 38d7b2k7d92kdj28d93j29dk28dk29dk28dk29dk29dk9 (hoàn toàn khác biệt)

Bạn thấy không? Một sự thay đổi đơn giản về chữ hoa và kết quả hoàn toàn khác biệt. Và không quan trọng bạn làm bao nhiêu lần, nó luôn cho bạn cùng một kết quả.

Và cái quái gì để làm gì vậy?

Các hàm băm thông thường được sử dụng cho mọi thứ nhàm chán như cơ sở dữ liệu. Nhưng các hàm băm mật mã mới là điều thú vị: chúng được sử dụng trong bảo mật, xác thực và, tất nhiên, trong tiền điện tử.

Điều tốt nhất của Hàm băm xuất hiện khi bạn phải xử lý một lượng thông tin khổng lồ. Hãy tưởng tượng rằng bạn có một tệp khổng lồ - thay vì xem toàn bộ tệp mỗi lần, bạn có thể lấy "dấu vân tay" hàm băm của nó và so sánh dấu vân tay đó để xác minh rằng không ai đã chạm vào.

Trong tiền điện tử, hầu hết mọi thứ đều sử dụng Hàm băm: khai thác, tạo khối, liên kết giao dịch... mọi thứ. Các thợ mỏ liên tục cố gắng tìm một Hàm băm bắt đầu bằng một số lượng nhất định các số không để xác thực các khối. Nó giống như việc tìm một chiếc kim trong một cái rơm khổng lồ.

Mặt tối: tấn công vào các chức năng Hàm băm

Về lý thuyết, các hàm băm có thể bị "phá vỡ" bằng brute force, nhưng bạn sẽ cần hàng ngàn năm và một sức mạnh tính toán vô lý. Cũng có khả năng xảy ra "va chạm" - khi hai đầu vào khác nhau tạo ra cùng một đầu ra.

Một hàm băm an toàn phải chống lại ba loại tấn công:

• Khả năng chống va chạm: không thể tìm thấy hai đầu vào cho ra cùng một kết quả.
• Kháng cự tiền hình: không thể xác định đầu vào từ một đầu ra.
• Kháng cự hình ảnh trước thứ hai: không thể tìm thấy đầu vào khác tạo ra cùng một Hàm băm với một đầu vào đã biết.

Các thuật toán SHA-0 và SHA-1 không còn an toàn vì đã phát hiện ra các va chạm. Bây giờ chúng tôi sử dụng SHA-2 và SHA-3, vẫn còn mạnh.

Khai thác: trò chơi Hàm băm

Trong việc khai thác Bitcoin, các thợ mỏ cạnh tranh để tìm một Hàm băm bắt đầu bằng một số lượng nhất định của số không. Nó giống như việc chơi xổ số hàng tỷ lần mỗi giây.

Độ khó tự động điều chỉnh: nếu có nhiều thợ mỏ hơn, cần nhiều số 0 hơn ở đầu hàm băm, làm cho nhiệm vụ khó hơn. Nếu có ít hơn, độ khó sẽ giảm.

Vì việc đào coin tốn điện và thiết bị, các thợ đào có động lực để chơi công bằng. Càng nhiều thợ đào trong một mạng lưới, thì mạng lưới càng an toàn.

Các chức năng Hàm băm là công cụ thiết yếu cho an ninh kỹ thuật số. Nếu không có chúng, các đồng tiền điện tử sẽ không tồn tại như chúng ta biết. Hiểu chúng giống như hiểu ADN của blockchain.