Многие люди хотя бы раз слышали о криптовалютах. Чуть меньше людей взаимодействуют с криптовалютами. А совсем малый процент из этого круга лиц знают, как работает блокчейн, и в чем заключается его “неуязвимость” к изменениям.
Сегодня мы расскажем о том, как работает хеш-функция в блокчейне.
Определение
Хеш-функция (hash – англ. мешанина) – математическая функция, преобразующая набор символов с произвольными значениями в зашифрованный код заданной длины. Таким образом, независимо от исходного объема данных или размера файла, уникальный хэш на выходе всегда будет иметь один размер. Более того, хеши не являются чувствительными к «обратной разработке» – преобразовать хеш в исходный набор данных возможности нет, так как алгоритмы хеш-функций используют метод «одностороннего проектирования».
Расшифровать хеш-функцию может только тот, кто знает исходный набор данных. Если зашифровывать один и тот же массив данных, то хеш всегда будет одинаков. Это свойство активно используется при поиске дубликатов в большом информационном массиве.
Принцип работы
Хеш-функции принимают набор символов переменной длины для последующей трансформации заданной фиксированной длины.
Криптографическая хеш-функция интегрирует функцию безопасности к имеющейся, затрудняя обнаружение содержимого сообщения или информации о получателях и отправителях благодаря “лавинному эффекту” – изменить данные последующего обнаружения нужной информации попросту невозможно.
Несмотря на то, что с точки зрения криптографии хеш-функции являются «уязвимыми», потому что могут быть решены за полиномиальное время, их расшифровка — дело довольно сложное.
Где используется
Обычно хеш-функции используются стратифицированными структурами данных в различных вычислительных системах. Типология примерно одна: проверка целостности сообщений и аутентификация информации. Одной из таких структур данных является блокчейн.
Криптография в блокчейне
Так как блокчейн задействует именно криптографические хеш-функции, то остановимся на них и опишем присущие им свойства:
- Отсутствие коллизии. Это означает, что два входных набора данных не должны сопоставляться одному и тому же выходному хешу.
- На выходе практически невозможно подобрать входное значение хеш-функции.
- Применение методики “puzzle friendly”, так как подбор входных данных, обеспечивающих вывод, может быть затруднен. Таким образом, набор данных должен выбираться из дистрибутива, являющегося как можно более широким для удобства взаимодействия.
Структуру любой криптовалюты составляет блокчейн, представляющий собой глобальную бухгалтерскую книгу, сформированную путем связывания отдельных блоков данных о транзакциях.
Блокчейн содержит только валидные транзакции, что предотвращает вероятность мошеннических махинаций и двойное расходование валюты (дублирование транзакций), хотя 6 октября 2022 года злоумышленникам удалось провести атаку на BNB,применив методику “двойного расхода”.
Результирующее зашифрованное значение представляет собой ряд цифр и букв, которые не напоминают исходные данные и называются хешем. Всем известный майнинг криптовалют предполагает работу именно с этим хешем. Отсюда и выходит единица измерения вычислительной способности валидатора в майнинге – хешрейт, hash/s.
Хеширование требует обработки данных из блока через математическую функцию, что позволяет задавать параметры для выхода. Использование вывода фиксированной длины повышает безопасность, поскольку любой, кто пытается расшифровать хеш, не сможет определить значения исходного набора данных опираясь лишь на количество символов в хеше.
Больше интересной информации на нашем сайте и Telegram!