Một phút để hiểu Hash (giá trị băm): Tại sao nó là "chứng minh thư" của blockchain

Bạn đã bao giờ tự hỏi, Bitcoin làm thế nào để đảm bảo giao dịch không bị chỉnh sửa? Câu trả lời nằm ở một thứ gọi là giá trị hash.

Hash là gì? Nói cho dễ hiểu

Hiểu đơn giản: Giá trị hash chính là dấu vân tay số của dữ liệu.

Bạn nhập bất kỳ dữ liệu nào (có thể là một câu nói, một tệp tin, một đoạn mã), thông qua hàm hash chuyển đổi một cái, sẽ thu được một chuỗi số có độ dài cố định. Điều hay ho là—đây là một chiều, bạn cầm giá trị hash thì hoàn toàn không thể suy ra dữ liệu gốc là gì. Giống như vân tay nhận ra bạn là ai, nhưng vân tay không thể tái hiện lại khuôn mặt bạn.

Hash có 3 đặc điểm siêu quan trọng

1. Tính duy nhất
Chỉ cần thay đổi một ký tự trong dữ liệu, giá trị hash tạo ra đã hoàn toàn khác biệt. Đây là lý do tại sao giao dịch trên blockchain một khi đã ghi vào thì không thể sửa—chỉ cần đổi một con số, giá trị hash sẽ không khớp.

2. Khả năng chống va chạm
Về lý thuyết, hai dữ liệu đầu vào khác nhau sẽ không bao giờ tạo ra cùng một giá trị hash (gọi là “va chạm”). Các thuật toán hiện nay an toàn tới mức gần như không thể bị phá vỡ.

3. Tốc độ tính toán siêu nhanh
Tạo giá trị hash cực nhanh, rất quan trọng khi xử lý lượng dữ liệu khổng lồ.

Hash được dùng thế nào trong tiền mã hóa?

Đào coin: Công việc của thợ đào Bitcoin chính là không ngừng tính toán giá trị hash, tìm ra “giá trị hash mục tiêu” cụ thể. Quá trình này gọi là PoW (bằng chứng công việc), cũng là nền tảng bảo mật của BTC.

Chống chỉnh sửa: Các block trong chuỗi được kết nối bằng giá trị hash, thay đổi bất cứ giao dịch nào, toàn bộ chuỗi hash sẽ bị phá vỡ. Vì vậy bản chất blockchain là một chuỗi hash xác thực lẫn nhau.

Thuật toán Bitcoin sử dụng: SHA-256

BTC sử dụng SHA-256 (Thuật toán băm an toàn 256 bit), do Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ thiết kế.

Một số đặc điểm nổi bật:

• Đầu ra luôn là 256 bit (32 byte), dù đầu vào lớn tới đâu cũng vậy
• Tốc độ nhanh nhưng đủ khó (chống tấn công brute-force)
• Đến nay chưa có cách tấn công va chạm hiệu quả nào

Trong quá trình đào BTC, thợ đào phải thực hiện nhiều vòng tính toán SHA-256 cho block mới, tìm ra giá trị hash nhỏ hơn giá trị mục tiêu, khi đó mới coi là “đào được” một block. Độ khó càng cao, lượng tính toán càng lớn, mạng lưới càng an toàn.

Tóm lại

Hash không chỉ là một công cụ toán học, mà là nền tảng để blockchain tồn tại. Nếu không có tính một chiều và duy nhất của hash, sẽ không có tính bất biến của giao dịch, cũng không có niềm tin phi tập trung thực sự.