الگوریتم هش

الگوریتم هش در بازار ارز دیجیتال معمولاً به عنوان روشی برای امضای دیجیتال و تأیید صحت داده‌ها استفاده می‌شود. الگوریتم‌های هش معمولاً بر اساس توابع رمزنگاری از جمله SHA-256 یا MD5 عمل می‌کنند. این الگوریتم‌ها اطلاعات ورودی را به یک مقدار هش کوتاهتر تبدیل می‌کنند که به صورت منحصر به فرد مشخص می‌ شود. در بازار ارز دیجیتال، الگوریتم‌های هش برای تأیید تراکنش‌ ها و اطلاعات بلاک‌ های بلاک چین مورد استفاده قرار می‌گیرند تا امنیت و صحت داده‌ها تضمین شود.

الگوریتم هش چیست؟

الگوریتم هش یک تابع رمزنگاری است که یک ورودی را به یک خروجی ثابت مشخص تبدیل می‌کند. این تبدیلات به طور عمومی به عنوان مقدار هش شناخته می‌شوند. یک ویژگی مهم این الگوریتم‌ها این است که حتی اگر ورودی تغییری پیدا کند، مقدار هش تولید شده کاملاً متفاوت خواهد بود. این الگوریتم‌ها در امنیت اطلاعات، تأیید تراکنش‌ها و امضای دیجیتال استفاده می‌شوند.

تاریخچه الگوریتم Ethash

می‌توانیم هاشیموتو را به‌عنوان مدل اصلی استخراج در بدو تولد Itihash در نظر بگیریم. این الگوریتم سعی در ایجاد یک سیستم امن بر اساس 2 ستون داشت:

• مقاومت در برابر استخراج ای سیک
• عملکرد بالا و دسترسی بسیار آسان برای کلاینت های سبک

این دو اصل برای عملکرد الگوریتم Dagger-Hashimoto اساسی هستند. مغزهای پشت این الگوریتم ویتالیک بوترین و تادئوس درایجا بودند که بین سال‌های 2013 تا 2014 برای توسعه آن همکاری کردند. همانطور که از نام آن پیداست، Deger-Hashimoto در واقع از ترکیب دو الگوی مختلف تشکیل شده است.

Dagger که از فناوری گراف غیر مدور جهت دار (DAG) برای ایجاد ساختارهای داده بزرگ استفاده می کند، توسط آقای بوترین معرفی شد. در ابتدا، ظرفیت ذخیره سازی این ساختار کمی بیش از 1 گیگابایت بود اما اکنون می تواند حدود 4 تا 5 گیگابایت داده را ذخیره کند. در این ساختار یک سری محاسبات حافظه رخ می دهد که نیاز به کار بالایی دارد. این ساختار همان چیزی است که فرآیند استخراج را با الگوریتم هاشیموتو امکان پذیر می کند.

بخش دوم این الگوریتم، هاشیموتو که توسط آقای درایجا ساخته شده است، کار مقاومت در برابر استخراج ESS و استخراج هش را انجام می دهد. این هدف با مصرف بالای رم الگوریتم محقق می شود که یکی از محدودیت های ماینرهای ای سیک محسوب می شود. اساسا، کار هاشیموتو این است که دگ تولید شده را بگیرد، اطلاعات شبکه در مورد سختی و تراکنش ها را اضافه کند و یک هش ایجاد کند که به عنوان شناسه بلوک استخراج شده عمل می کند.

با ترکیب این دو الگوریتم، به مکانیزم واحدی میرسیم که به ما امکان می‌دهد یک سیستم ماینینگ پیچیده به اندازه کافی برای ماینرهای ASIC طراحی کنیم تا بتوانند مقرون به صرفه عمل کنند. این ساختار آنقدر پیشرفته و امن است که باید به جای الگوریتم Scrypt پیاده سازی می شد. با این حال، نقص Deger-Hashimoto منجر به توسعه و تکامل آن شد و منجر به طراحی الگوریتم Ethash شد.

برای کسب اطلاعاتی در زمینه آموزش ارز دیجیتال، بر روی لینک کلیک کنید.

کدام ارزهای دیجیتال از الگوریتم هش استفاده می کند؟

بسیاری از ارزهای دیجیتال از الگوریتم‌های هش برای ایجاد امنیت و صحت در تراکنش‌ها و بلاک چین خود استفاده می‌کنند. برخی از معروف‌ ترین ارزهای دیجیتال که از الگوریتم هش استفاده می‌کنند عبارتند از:

1. بیت کوین (Bitcoin): از الگوریتم SHA-256 برای تولید مقادیر هش استفاده می‌کند.

2. اتریوم (Ethereum): از الگوریتم Keccak-256 (که یک نوع SHA-3 است) برای تولید مقادیر هش استفاده می‌کند.

3. لایت‌کوین (Litecoin): از الگوریتم Scrypt برای تولید مقادیر هش استفاده می‌کند.

4. ریپل (Ripple): از الگوریتم SHA-512 برای امنیت و تأیید تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

همچنین، ارزهای دیجیتال دیگری نیز از الگوریتم‌های هش مختلف برای ایجاد امنیت در تراکنش‌ها و بلاک چین‌های خود استفاده می‌کنند.

مزایا و معایب الگوریتم هش چیست؟

مزایا:

1. امنیت: الگوریتم‌ های هش به دلیل خصوصیت‌های خود، امنیت بالایی را برای اطلاعات فراهم می‌کنند. هرگونه تغییر کوچک در ورودی موجب تولید مقدار هش متفاوت و غیر قابل پیش‌بینی می‌شود.

2. اهمیت حفظ حریم خصوصی: الگوریتم‌ های هش اطلاعات را به صورت غیر قابل بازگشتی تبدیل می‌کنند، بنابراین امکان بازگشت به اطلاعات اصلی از مقدار هش تولید شده وجود ندارد. این ویژگی می‌تواند در حفظ حریم خصوصی و امنیت داده‌ها موثر باشد.

3. سرعت: الگوریتم‌ های هش عملیات سریعی هستند و می‌توانند به سرعت مقدار هش را برای داده‌های ورودی محاسبه کنند.

معایب:

1. تصادفی بودن: الگوریتم‌ های هش به طور تصادفی مقادیر هش تولید می‌کنند، بنابراین امکان وقوع تصادفی تلاش‌ های تداخلی (collision) وجود دارد که ممکن است امنیت سیستم را تهدید کند. 

2. آسیب‌پذیری نسبت به تغییرات: الگوریتم‌های هش آسیب‌ پذیری‌ هایی نظیر تداخل و برخی حملات دیگر را نیز دارند که ممکن است امنیت داده‌ها را به خطر بیندازند.

3. نیاز به قدرت محاسباتی: برای محاسبه مقادیر هش برای داده‌های بزرگ، نیاز به قدرت محاسباتی قابل توجهی وجود دارد که ممکن است موجب افزایش هزینه‌ها و زمان مورد نیاز برای انجام فرآیندها شود.

الگوریتم هش چگونه کار می کند؟

الگوریتم هش عموماً شامل یک تابع رمزنگاری است که یک متن یا داده ورودی را به یک مقدار هش ثابت تبدیل می‌کند. فرایند کارکرد الگوریتم هش به شرح زیر است:

1. ورودی: ابتدا داده ورودی به الگوریتم هش داده می‌ شود. این داده می‌تواند هر نوع اطلاعاتی باشد، از جمله متن ساده، فایل‌ های دیجیتال یا داده‌های تراکنش در بلاک چین.

2. پردازش: الگوریتم هش سپس این داده ورودی را به یک مقدار هش ثابتی تبدیل می‌کند. این عملیات با استفاده از الگوریتم‌ های رمزنگاری خاصی مانند SHA-256، MD5 یا SHA-3 انجام می‌شود.

3. خروجی: مقدار هش تولید شده به عنوان خروجی تولید می‌شود. این مقدار هش به طور معمول با یک متن هگزادسیمالی (مجموعه‌ای از اعداد و حروف) نمایش داده می‌شود.

4. مشخصات خاص: مقدار هش حاصله دارای ویژگی‌های خاصی است، از جمله یکتا بودن (برای هر ورودی متفاوت، مقدار هش متفاوت است)، تغییرات کوچک در ورودی موجب تولید مقدار هش متفاوت می‌شود و امکان بازگشت به داده اصلی از مقدار هش تولید شده وجود ندارد. با استفاده از این روش، الگوریتم‌های هش امنیت بالایی را برای تأیید صحت داده‌ها، امضای دیجیتال و حفظ حریم خصوصی فراهم می‌کنند.