Что такое хеш-значение? Всё, что нужно знать о "цифровом отпечатке" данных в блокчейне

Question

Те, кто занимается криптой, наверняка слышали слово «хэш-значение», но мало кто может объяснить его по-настоящему понятно. Проще говоря, хэш-значение — это отпечаток данных: вы подаете на вход любые данные (сколь угодно длинные), а после обработки хэш-функцией получаете число фиксированной длины.

Самое главное: это односторонний процесс. Вы можете получить хэш из исходных данных, но обратно — никак: глядя на хэш, нельзя узнать, какие были исходные данные. Именно поэтому хэш так важен в криптомире.

Три ключевых свойства хэша

Первое: уникальность
Стоит изменить хотя бы один байт данных — и хэш полностью изменится. Это гарантирует уникальную идентификацию данных.

Второе: устойчивость к коллизиям
Хэш-функция устроена так, что вероятность получить одинаковый хэш для разных входных данных крайне мала.

Третье: скорость
Генерация хэша происходит очень быстро — можно обрабатывать большие объемы данных и мгновенно их проверять.

Для чего нужен хэш в крипте

Майнинг: майнеры Биткоина соревнуются в том, кто первым найдет определённое хэш-значение (целевой хэш) — это и называется «доказательство работы». Нашёл — можешь добавить новый блок в цепочку.

Защита от подделки: как только транзакция записана в блок, хэш-цепочка связывает все блоки между собой, как стальная цепь. Хочешь изменить старую транзакцию? Придётся пересчитать хэши всех последующих блоков — слишком дорого и сложно.

SHA-256: тот самый алгоритм Биткоина

Биткоин и большинство других криптовалют используют хэш-алгоритм SHA-256, разработанный Агентством национальной безопасности США.

Чем он крут:

Всегда выдаёт 256 бит (32 байта) на выходе, независимо от длины входных данных
Очень быстро считается, но недостаточно быстро для перебора всех вариантов
Суперустойчив к коллизиям: до сих пор никто не нашёл два разных входа, дающих одинаковый SHA-256 хэш

В процессе майнинга Биткоина майнеры многократно вычисляют SHA-256 для нового блока, пока не найдут хэш, подходящий под требуемую сложность. Это одновременно защищает сеть и делает подделку блокчейна практически невозможной.

Почему это так важно

Без хэш-значения не было бы доверия к блокчейну. Хэш защищает данные от подделки и является основой технологии децентрализованного консенсуса. Тем, кто хочет по-настоящему разобраться в криптоиндустрии, нужно обязательно понять, что это такое.