Šta je Hash?

Šta je Hash?

Najvažnije u nekoliko reči:

  • Hash je rezultat matematičke funkcije koja od bilo kog ulaza stvara jedinstven izlaz fiksne dužine.
  • SHA-256 je najčešće korišćena hash funkcija u Bitcoin mreži i i dalje se smatra bezbednom.
  • Hash funkcije čuvaju integritet, nepromenjivost i sigurnost Bitcoin-a.

Pre nego što nastavimo, preporučujemo da pročitaš naš članak „Kriptografija: Osnove, ciljevi i značaj u digitalnom dobu?“. Ovaj članak će ti pružiti savršen uvod kako bi bolje razumeo sledeću temu.

Šta je hash funkcija i zašto je važna za Bitcoin

Svako ko se bavi Bitcoin-om pre ili kasnije nailazi na pojmove poput hash ili hashrate. Da bismo razumeli zašto su ovi koncepti ključni za Bitcoin, najpre treba objasniti šta je hash funkcija i kako ona radi.

Naziv „hash“ dolazi od engleskog glagola to hash, što znači „usitniti“ ili „iseckati“. Ideja je da se određena količina podataka „usitni“ i izmeša kako bi dobila novi oblik. Hash funkcija upravo to radi, uzima veliku količinu ulaznih podataka i preslikava ih u manji, fiksni izlaz. Rezultat tog procesa naziva se hash i predstavlja niz karaktera.

Jednosmerna priroda hash funkcija

U kriptografiji se hash funkcija opisuje kao jednosmerna funkcija. Podatak se lako može pretvoriti u hash, ali je praktično nemoguće obrnuto – iz hash vrednosti rekonstruisati originalni tekst.

Evo praktičnog primera: ako dugačak tekst od 9408 reči propustimo kroz SHA-256 hash funkciju, rezultat će biti:

9387a63c402b4eefe832fa95e90926eebbe8dbafc0c5628615863efd88f63c9a

Dodatni primeri pokazuju koliko i najmanje razlike menjaju ceo hash:

  1. “zdravo” → e2eb6f836eebd207c1ff8a75fb6dfbb7798f3f6325e3452ef49e20d6e9d67208
  2. “Zdravo” → 11a3522b00aeb041146fbd98a3054023d8cb29d48a033a7a19b27ae04b9b6c37
  3. “zdravo!” → 7ff6b7bf9e1c637aacab672322091b3becb52153c220397286572e0e80a03ac5

Bez obzira na to da li je unos dug ili kratak, da li koristimo veliko ili malo slovo, ili dodamo samo jedan znak – hash će uvek izgledati potpuno drugačije. Istovremeno, rezultat je uvek iste dužine (kod SHA-256, 64 karaktera).

Pokušaj da se iz hash vrednosti obrnutim postupkom izračuna original praktično je nemoguć zbog ogromne složenosti i potrebnih resursa.

Hash kolizije i rizici po bezbednost

Kod kriptografskih hash funkcija koje koristi Bitcoin, važno je da svaki ulaz proizvede jedinstven izlaz. Ako bi dva različita ulaza dala isti rezultat, nastala bi takozvana hash kolizija. U tom slučaju algoritam bi se smatrao kompromitovanim i nebezbednim za upotrebu.

Zašto je SHA-256 i dalje najsigurniji hash algoritam

Među najčešće korišćenim hash algoritmima nalazi se porodica SHA-2 (Secure Hash Algorithm). Algoritam SHA-1 danas se smatra nebezbednim, jer su u prošlosti više puta otkrivene kolizije.

Najpoznatiji i najkorišćeniji je SHA-256, dok u istu porodicu spadaju i SHA-224, SHA-384 i SHA-512. Broj iza naziva označava dužinu hash vrednosti u bitovima.

SHA-256 se i dalje smatra bezbednim, jer bi brute-force napad na njega zahtevao u proseku 2^256 pokušaja, što je računski potpuno nedostižno. Zbog toga se ovaj algoritam trenutno smatra otpornim na kolizije.

Dobro je znati: brute-force napad podrazumeva isprobavanje svih mogućih kombinacija (na primer lozinke) jednu po jednu.

Uloga hash funkcija u Bitcoin mining procesu

U Bitcoin mreži hash funkcije imaju ključnu ulogu u procesu mining-a. Mineri pokušavaju da pronađu hash koji ispunjava unapred definisane uslove.

Dobro je znati: Mining difficulty određuje koliko stroge uslove hash mora da ispuni da bi blok bio validan. Na taj način se obezbeđuje da prosečno vreme za pronalaženje bloka ostane oko 10 minuta, bez obzira na ukupnu računsku moć u mreži.

Proces mining-a svodi se na neprestano isprobavanje različitih ulaznih vrednosti dok se ne pronađe odgovarajući hash.

Ovi zadaci mogu se izvršavati preko CPU-a i GPU-a, ali postoje i specijalizovani uređaji, ASIC miner-i, koji su u tome daleko efikasniji.

Pet stubova kriptografske sigurnosti

Da bi se hash funkcija smatrala kriptografski sigurnom, mora da ispuni pet ključnih uslova:

  1. Determinističnost – isti ulaz uvek daje isti izlaz.
  2. Efikasnost – funkcija mora biti brza i jednostavna za računanje.
  3. Lavina efekat – i najmanja promena ulaza mora proizvesti potpuno drugačiji izlaz.
  4. Jednosmernost – praktično je nemoguće rekonstruisati originalni ulaz iz hash vrednosti.
  5. Otpornost na kolizije – ne sme biti realno moguće da dva različita ulaza daju isti hash.

 

Hash funkcije pred izazovima budućnosti

Kvantni računari se često navode kao potencijalna pretnja za SHA-256 u budućnosti. Ipak, Bitcoin protokol ima mogućnost da evoluira i prilagodi se novim tehnologijama, baš kao što je to činio i ranije kada se suočavao sa tehničkim izazovima.

Hash funkcije ostaju temeljna komponenta Bitcoin infrastrukture, one obezbeđuju sigurnost, nepromenjivost i decentralizovanu prirodu mreže. Razumevanje njihove uloge i funkcionisanja ključno je za dublje razumevanje same Bitcoin tehnologije.

Ako vam je sadržaj koristan i želite da nas podržite to možete učiniti ovde.

Podrži nas