هشینگ چگونه عمل می کند؟

هش چیست؟ - Hash در بلاک چین

اگر تصمیم به سرمایه گذاری و یا ترید ارز دیجیتال دارید، لازم است با یکسری از اصطلاحات دنیای کریپتوکارنسی آشنا شوید. در این مقاله در خصوص هش یا هشینگ در بلاک چین صحبت و شما را با این مفهوم و اصطلاح مهم و پر کاربرد آشنا خواهیم کرد.

هش چیست؟

هش فرایندی است که اطلاعات ورودی بلاک چین به حروف و اعداد رمزنگاری شده که دارای طول ثابت هستند، تبدیل می‌شود. هش که از الگوریتم پیچیده ریاضی استفاده می‌کند، برای مدیریت بلاک چین در رمزارزها حیاتی است.

هش کردن یکی از راه‌های ایجاد امنیت در طول فرآیند انتقال پیام است. این پیام فقط برای گیرنده خاصی در نظر گرفته شده است.

فرمول هش شده از اطلاعات در برابر دستکاری و از بین رفتن محاظفت می‌کند.

برای اینکه متوجه شوید هش در بلاک چین به چه معنی است و چه اهمتی دارد، لازم است با مفهوم بلاک چین آشنا شوید. برای این امر پیشنهاد می‌کنیم حتما مقاله بلاک چین را مطالعه کنید. اما برای توضیح مفهوم هش و هشینگ لازم است بخشی از آن مطلب را اینجا بازگو کنیم.

بلاک چین، مجموعه‌ای زنجیره وار از بلوک هاست. بلوک‌هایی که حاوی اطلاعات مهم مانند تراکنش‌ها، آدرس کیف پول مبدا، آدرس کیف پول مقصد، قراردادهای هوشمند و . است. این اطلاعات به دلیل غیرمتمرکز بودن بلاک چین قابل ردیابی و یا حذف نیست. اما آیا غیرمتمرکز بودن بلاک چین، این اطلاعات را از هر آسیبی محفوظ نگه می‌دارد؟

دانستن هش و هشینگ به شما در فهم موضوع امنیت در بلاک چین کمک می‌کند.

اجازه بدهید برای شما یک مثال بزنیم:

در جنگ جهانی دوم، نیروهای کشور آلمان برای اینکه بتوانند باهم گفت و گو کنند و اطلاعات را به یکدیگر منتقل کنند از ماشین انیگما استفاده می‌کردند. این ماشین اطلاعات دریافتی را به کد تبدیل می‌کرد و آن را به مقصد ارسال می‌کرد. به این شکل هیچ فردی نمی‌توانست گفت و گوی آلمانی ها را متوجه شود؛ برای مثال ارتش آمریکا آن مکالمات را شنود می‌کرد، اما نمی‌فهمید.

هش در بلاک دقیقا شبیه به همین است. شما یک کد می‌بینید که از حروف و اعداد تشکیل شده است؛ اما آن حروف و اعداد از دل توابع پیچیده ریاضی بیرون آمده و دنیایی از اطلاعات را در دل خود جای داده است.

فرض کنیم من و شما در بستر بلاک چین اتریوم یک قرارداد هوشمند امضا می‌کنیم. اگر آن قرارداد هش یا رمزنگاری نشود، ممکن است فردی آن را تغییر دهد. پس لازم به عنوان یک کاربر اقدامات لازم جهت عدم تغییر اطلاعات موجود در بلاک چین را انجام دهیم. یکی از این اقدامات مهم جهت حفظ امنیت بلاک چین هشینگ است.

با توجه به توضیحات داده شده یک سوال بوجود می‌آید. آیا همه دستگاه‌ها و همه بلاک چین ها از یک نوع الگوریتم رمزنگاری یا هشینگ دارند؟ پاسخ منفی است. هشینگ در بلاک چین متفاوت است.

برای آشنا شدن با انواع رمزنگاری در بلاک چین ادامه مقاله را مطالعه کنید.

انواع الگوریتم هش (hash) در بلاک چین

انواع مختلفی از الگوریتم‌های هش مانند RipeMD ، Tiger ، xxhash و موارد دیگر وجود دارد، اما متداول ترین نوع توابع هش MD5 ،SHA-2 و CRC32 است.

تابع هش MD5 در بلاک چین

این تابع یکی از قدیمی‌ترین توابع هشینگ در دنیا است. در تابعMD5 رشته‌ای از اطلاعات رمزگذاری شده به یک کد 128 بیتی تبدیل می‌شود.

غالباً این تابع به عنوان ابزار بررسی صحت داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تابع باگ‌های فراوانی دارد، اما به دلیل عمر زیادش، هنوز به عنوان یکی از پرکاربردترین الگوریتم‌های رمزنگاری جهان به کار می‌رود.

تابع هش SHA-2 در بلاک چین

SHA مخفف Secure Hash Algorithms است. این به مجموعه ای از توابع هش رمزنگاری اشاره دارد که شامل الگوریتم‌های SHA-0، SHA-1، SHA-2 و SHA-3 است. این تابع هشینگ توسط آژانس امنیت ملی آمریکا (NSA) ساخته شده است. این تابع بهبود یافته تابع SHA-1 است و باگ‌های مدل قبلی خود را برطرف کرده است. خانواده SHA-2 شامل شش عضو است که 224 ، 256 ، 384 یا 512 بیت هستند:

• SHA-224
• SHA-256
• SHA-384
• SHA-512
• SHA-512-224
• SHA-512/256

تابع هش CRC32 در بلاک چین

از این تابع بیشتر برای تشخیص خطا رخ داده استفاده می‌شود. این مدل رمزنگاری همیشه منجر به خروجی یکسان می‌شود. این روزها به ندرت از CRC32 استفاده می‌شود و فقط در Zip کردن فایل‌ها و سرورهای FTP استفاده می‌شود.

ویژگی تابع هش بلاک چین

یک هش تابعی است که نیازهای مخفی و رمزی موردنیاز برای حل محاسبات بلاک چین را برآورده می‌سازد و مانند یک نانس و یا یک راه حل، پایه و ستون اصلی یک شبکه‌ی بلاک چین می‌باشد. اما این توابع هش، ویژگی‌هایی دارند.

در ادامه مقاله این ویژگی‌ها را معرفی کرده‌ایم.

تغییرات کاملا محسوس است

تغییر فقط یک حرف در رمز عبور شما، باعث تغییر بخشی اعظمی از متن رمزنگاری می‌شود.

توابع هش قاطع عمل می‌کنند

اگر یک دیتا را ده‌ها هزار بار هش کنید، بازهم خروجی آخرین بار با خروجی اولین بار برابر است.

یکسان نیستند

مانند اثر انگشت همه ما انسان‌ها، هیچ دو تابع هش یکسانی وجود ندارد.

یک هش چگونه کار می کند؟

پایه و ‌ستون اصلی رمزارزها یا ارز دیجیتال بلاک چین است که یک لجر جهانی است. بلاک چین‌ها تنها تراکنش‌های معتبر را در بر می‌گیرند که این خود باعث جلوگیری از تراکنش‌های تقلبی و خرج کردن دوباره‌ی ارز می‌شود.

یکی از راه‌های جلوگیری از تراکنش‌های تقلبی، استفاده از یک سری عدد و حروف است که هیچ شباهتی به داده اولیه ندارد و هش نامیده می‌شود.

توابع هش، خروجی‌هایی با ترکیبی متفاوت تولید می‌کنند؛ اما اندازه‌های خروجی برای هر الگوریتم هش همیشه ثابت است. به عنوان مثال ، الگوریتم SHA-256 فقط می تواند خروجی 256 بیتی ایجاد کند در حالی که SHA-1 همیشه یک عبارت 160 بیتی ایجاد می‌کند.

برای مثال اگر بخواهیم کلمه donyaye-trade را بر اساس تابع SHA-256 هش کنیم، خروجی شبیه زیر خواهیم داشت:

اما اگر بخواهیم بر اساس تابع SHA-1 هش کنیم، خروجی شبیه زیر خواهد بود:

این یعنی بر اساس توابع هش، ممکن است خروجی متفاوتی را داشته باشیم.

توجه داشته باشید که یک تغییر جزئی در متن ورودی منجر به خروجی متفاوتی می‌شود. اما از آنجا که ما از SHA-256 استفاده می‌کنیم، خروجی‌ها همیشه یک اندازه ثابت خواهند داشت.

به مثال زیر دقت کنید:

همانطوری که گفته شد، بلوک‌ها اطلاعات خود را به دستگاه هشینگ می‌دهند و آن دستگاه‌ها دیتا ورودی را یک ترکیب ثابت تبدیل می‌کنند.

حجم بلوک‌ها در پروسه هش مهم است. برای مثال، برای تابع SHA-1 حجم داده ورودی (که منظور همان حجم بلوک است) باید حداکثر 512 بیت باشد. اگر حجم دیتا ورودی 1024 بیت باشد عملکرد هش دو بار اجرا می‌شود. یعنی بلوک اطلاعات خود را به دو بخش تقسیم می‌کند و هر بخش مجزا هش می‌شود.

البته این امر خیلی طبیعی نیست و هر بلوک متناسب با تابع هش، ورودی می‌دهد.

رمزنگاری بلوک‌ها به یک شکل است. برای هش یک بلوک، هش بلوک قبلی لازم است. یعنی در خروجی هش دومین بلوک، هش اولین بلوک موثر است.

این روند تا آخر ادامه دارد.

یعنی در هش بلوک صدم، هش بلوک 99 موثر است. در هش بلوک 257، هش بلوک 256 موثر است.

به همین دلیل است که اگر یک دیتا در یک بلوک تغییر کند، باید هش تمام بلوک‌های بعد از آن هم تغییر کند. اتفاقی که غیر ممکن است و هیچوقت رخ نمی‌دهد.

پروسه هشینگ یا هش کردن

همانطوری که بیان شد جهت هشینگ دیتاها، به توابع پیچیده ریاضی نیاز داریم. این توابع ریاضی دیتاهای ورودی را به خروجی‌های غیرقابل تشخیص تبدیل می‌کنند. این نوع رمزنگاری باعث افزایش امنیت می‌شود. چرا که هیچ دستگاه و کامپیوتری نمی‌تواند از طریق عبارت خروجی به دیتاهای ورودی برسد.

در بلاک چین مفهوم دیگری به نام نانس وجود دارد. نانس به زنجیره اعداد گفته می‌شود و در تولید هش بلوک جدید بسیار حائز اهمیت دارد. چرا که اگر نانس و کد هش بلوک جدید با نانس و کد هش بلوک قدیم شبیه به هم نباشد، فرایند هشینگ موفقیت آمیز نخواهد بود.

اگر هش جدید مساوی با هش تارگت یا هدف باشد، آنگاه به عنوان جواب درست مساله پذیرفته شده و به نود پاداش داده می‌شود و بلوک به بلاک چین اضافه می‌گردد.

شاید با خود بگویید که ماینرهای امروزی می‌توانند در کمترین زمان ممکن به هش جدید برسند و پاداش دریافت کنند اما در واقعیت به این شکل نیست. دستگاه‌ها با استفاده از قدرت سخت افزاری خود باید نانس و هش را درست حدس بزنند و آن را تولید کنند. این فرآیند زمان بر خواهد بود و منجر به مصرف زیاد برق خواهد شد.

ماینر به صورت بالقوه مجبور است برای اینکه به نانس درست برسد، تعداد بسیار بالایی از گزینه‌های نانس را امتحان کند.

در بلاک چین و هشینگ مفهومی به نام درجه سختی وجود دارد. درجه سختی به میزان دشواری ایجاد یک هش گفته می‌شود. هرچه این درجه سختی در شبکه بیشتر باشد، احتمال اینکه زمان بیشتری برای درست حدس زدن کد و حل آن توابع پیچیده صرف شود بیشتر است.

لازم به ذکر است تنها زمانی به ماینرها پاداش داده می‌شود که اولین نود تولید کننده هش بلوک باشند.

چرا هش مهم است؟

هش کردن به ویژه در زمینه فناوری blockchain بسیار مفید است. در حقیقت، تقریباً در تمام پروتکل ارز‌های دیجیتال، هش و هشینگ نقش بسیار موثری دارد. این تکنیک به امنیت و یکپارچگی بلوک ها کمک می‌کند.

همانطوری که گفته شد، تغییر در یک بلوک منجر به تغییر کد رمزنگاری شده تمام بلوک‌های بعدی خواهد شد. در کنار این، حفظ امنیت از دیگر اهمیت‌های HASH است. البته لازم به ذکر است که یک تابع هش باید سه ویژگی داشته باشد:

در برابر تصادف مقاوم باشد

تصادف زمانی اتفاق می‌افتد که ورودی‌های مختلف دقیقاً منجر به خروجی هش یکسانی شوند. در میان الگوریتم‌های مختلف SHA، گروه های SHA-0 و SHA-1 دیگر ایمن نیستند زیرا در آن‌ها تصادف رخ داده است. در حال حاضر، گروه های SHA-2 و SHA-3 در برابر برخوردها مقاوم به حساب می آیند.

در برابر حمله preimage مقاوم باشد

خاصیت مقاومت در برابر حمله preimage به مفهوم توابع یک طرفه مربوط می‌‌شود. به این دلیل که هیچکس نمی‌تواند از کد رمزنگاری شده به ورودی برسد.

در برابر حمله دوم preimage مقاوم باشد

یک حمله preimage دوم در جهت پیدا کردن تصادف اتفاق می‌افتد. حمله کننده‌‌ها به جای جستجوی دو ورودی تصادفی که هش یکسان تولید می‌کنند، ورودی را جستجو می‌کنند.

نتیجه گیری

هش (HASH) یا هش در بلاک چین یکی از مفاهیم هشینگ چگونه عمل می کند؟ ارز دیجیتال است. چرا که جهت سرمایه گذاری و حتی ترید ارزهای دیجیتال به این مفهوم نیاز دارید و برای تحلیل‌ها دست به دامن آن خواهید شد.

پس پیشنهاد می‌کنیم سؤالات خود را بر روی کاغذ یادداشت کنید و مجدد این مقاله (هش چیست؟) را مطالعه کنید. انواع هشینگ در کریپتوکارنسی را درست متوجه شوید و در صورت حل نشدن سوالات خود، آن سوال را در کامنت از کارشناسان ما جویا شوید.

در ضمن، شما می‌توانید جهت مطالعه سایر مطالب آموزشی به صفحه آموزش ارز دیجیتال رایگان دنیای ترید هم سر بزنید.

هش و هش ریت چیست و چه کاربردی دارند؟

هش تابعی است که ورودی از حروف و اعداد را به یک خروجی رمزگذاری شده با طولی ثابت تبدیل می‌کند. توابع hash در سرتاسر اینترنت به منظور ذخیره ایمن کلمه عبور، یافتن سوابق تکراری، ذخیره سریع و بازیابی اطلاعات و موارد این‌چنین به‌کاربرده می‌شوند. هش با استفاده از یک الگوریتم ایجاد می‌شود که برای مدیریت بلاک چین در فضای کریپتوکارنسی‌ها بسیار ضروری است و درواقع پایه و اساس شبکه بلاک چین نیز محسوب می‌شود. هشینگ در ایجاد فناوری بلاک چین، نقش بسیار اساسی ایفا کرده است. اگر قصد دارید تا متوجه شوید فناوری بلاک چین چگونه کار می‌کند، قطعاً باید مفهوم هشینگ را به درستی درک کنید.

اما هشینگ هشینگ چگونه عمل می کند؟ به چه معناست؟

به زبان ساده، هشینگ با استفاده از یک تابع ریاضی مقداری را به مقدار دیگر تبدیل می‌کند. هشینگ یکی از راه‌های ایجاد امنیت در هنگام انتقال پیام است (زمانی که می‌خواهیم پیام فقط برای یک گیرنده خاص قابل‌شناسایی باشد). برای درک بهتر این موضوع مثال ساده زیر را تصور کنید:

فرض کنید شما می‌خواهید پیام مهم را به شخصی ارسال کنید و این پیام باید در همان قالب به دست آن شخص برسد. خب شما چگونه این کار را انجام می‌دهید؟ یک روش این است که چندین بار آن پیام را ارسال کنید تا مطمئن شوید که محتوایات آن دست‌کاری نشده‌اند. اما اگر محتوای پیام خیلی طولانی باشد، چه؟ تأیید صحت هر حرف با انجام این کار، غیرعملی و کاملاً خسته‌کننده است. در این زمان است که “هشینگ” نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. با هشینگ چگونه عمل می کند؟ استفاده از یک الگوریتم هشینگ، داده‌ها در اندازه‌ای ثابت فشرده می‌شوند. مثلاً اگر جمله “کلاغ‌ها طول عمر بلندی دارند” را توسط الگوریتم به هش تبدیل کنیم، به ۶e04f289 خواهیم رسید. این مقدار به عنوان hash شناخته می‌شود. زمانی که می‌خواهید فایل‌ها و یا داده‌ها را شناسایی و باهم مقایسه کنید، هش‌ها نقش کلیدی را ایفا می‌کنند. برای رایانه‌ها نیز مقایسه داده‌ها به صورت مقادیر هش، بسیار ساده‌تر از شکل اصلیشان است.

چه کسانی از هشینگ استفاده می‌کنند؟

به طور روزانه، اکثر کاربران در خصوص گذرواژه‌های خود از فرآیند هشینگ استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، زمانی که می‌خواهید یک آدرس ایمیل و رمز عبور برای خود ایجاد کنید، سایت ارائه‌دهنده ایمیل احتمالاً گذرواژه شمارا به همان صورت ذخیره نمی‌کند. در عوض رمز عبور شمارا از طریق یک الگوریتم هشینگ اجرا می‌کند و سپس هش رمز عبور شمارا ذخیره می‌کند. هر بار که می‌خواهید به ایمیلتان وارد شوید، آن سایت رمز عبوری که وارد می‌کنید را به هش تبدیل می‌کند و آن را با هشی که ذخیره کرده است مقایسه می‌کند و تنها در صورتی که این دو هش باهم تطابق داشته باشند، شما مجاز به دسترسی به ایمیلتان هستید.

هشینگ در ارزهای دیجیتال

در بلاک چین بیت کوین، فرآیند “ماینینگ” اساساً با اجرای یکسری توابع هشینگ SHA-256 انجام می‌شود. امروزه در بلاک چین ارزهای دیجیتال، از فرآیند هشینگ برای نوشتن تراکنش‌های جدید، زمان گذاری آن‌ها و درنهایت افزودن آن‌ها به بلاک قبلی استفاده می‌شود. هنگامی که یک بلاک از تراکنش‌ها به بلاک چین اضافه و میان اپراتور نودهای مختلف اجماع حاصل می‌شود، از آن پس معکوس کردن فرآیند معامله به دلیل ماهیت یک‌طرفه بودن هشینگ تقریباً غیرممکن خواهد شد. بنابراین هشینگ برای حفظ یکپارچگی بلاک چین بسیار حیاتی است.

تفاوت هشینگ و رمزنگاری چیست؟

هشینگ برای تائید صحت محتوا و رمزنگاری برای حفظ امنیت و محرمانگی داده‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. در فرآیند رمزنگاری، برای دستیابی به متن اصلی و عادی به کلید خصوصی نیاز است.به طور کلی، رمزگذاری یک عملکرد دوطرفه است که شامل رمزگذاری و رمزگشایی است، در حالی که هشینگ یک تابع یک‌طرفه است که یک متن ساده را به هش‌هایی منحصر به فرد تبدیل می‌کند و این فرآیند غیرقابل برگشت خواهد بود. فرآیندهای هشینگ و رمزگذاری باهم متفاوت هستند اما شباهت‌هایی نیز دارند؛ هردوی آن‌ها در کنترل داده‌ها، پیام‌ها و اطلاعات در سیستم‌های محاسباتی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند و هر دو داده‌ها را به فرم دیگری تبدیل می‌کنند و یا تغییر می‌دهند.

فرآیند هشینگ چگونه کار می‌کند؟

در ارز دیجیتال بیت کوین، تراکنش‌ها به عنوان ورودی دریافت می‌شوند و از طریق الگوریتم هشینگ (که بیت کوین از الگوریتم SHA-256 استفاده می‌کند) به یک خروجی با طولی ثابت تبدیل می‌شوند. برای درک بهتر این موضوع، ما در مثال مان از همان الگوریتم SHA-256 استفاده می‌کنیم:

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، در خصوص الگوریتم SHA-256، مهم نیست ورودی شما به چه اندازه بزرگ و یا کوچک باشد، خروجی درنهایت همیشه دارای طول ثابت ۲۵۶ بیت خواهد بود. این مسئله زمانی مهم است که شما با تعداد زیادی از داده‌ها و تراکنش‌ها سروکار دارید. بنابراین اساساً، به جای به یادآوردن داده‌های ورودی که می‌توانند بسیار هم زیاد باشند، می‌توانید فقط مقدار هش را به خاطر بسپارید و آن را پیگیری کنید. پیش از اینکه بیشتر در این خصوص توضیح دهیم، بهتر است ابتدا به ویژگی‌های توابع هشینگ و نحوه پیاده‌سازی آن‌ها در بلاک چین بپردازیم.

توابع رمزنگاری شده

تابع رمزنگاری‌شده، یک طبقه ویژه از توابع هش است که دارای ویژگی‌های مختلف و مناسبی برای فضای رمزنگاری است. برای تأمین امنیت این‌گونه فضاها، یک تابع رمزنگاری‌شده باید دارای ویژگی‌های خاصی باشد. در ادامه ما به چند مورد از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:

این یعنی اینکه مهم نیست چند بار از طریق یک تابع هش، یک ورودی خاص را به هش تبدیل کنید، چراکه همیشه نتیجه یکسانی را خواهید گرفت. این مسئله بسیار مهم است، چراکه اگر هر بار هش مختلفی را دریافت کنید، پی ‌گیری مسیر ورودی آن غیرممکن خواهد بود.

تابع هش باید قادر باشد تا هش ورودی را به سرعت بازگرداند. اگر این روند به اندازه کافی سریع انجام نشود، سیستم کارآمد نخواهد بود.

• ویژگی شماره ۳: غیرعملی بودن تبدیل هش بدست آمده به ورودی

این ویژگی بیان می‌کند که، با در اختیار داشتن هش خروجی تعیین میزان ورودی غیرعملی است. به استفاده از کلمه “غیرعملی” به هشینگ چگونه عمل می کند؟ جای کلمه “غیرممکن” توجه کنید؛ چراکه تعیین ورودی اصلی از مقدار هش آن، غیرممکن هم نیست. اجازه دهید این را مثالی توضیح دهیم:

فرض کنید شما تاسی را می‌چرخانید و خروجی آن هش عددی است که تاس نشان می‌دهد. اکنون چگونه می‌توانید تعیین کنید که عدد اصلی چه بوده است؟ تنها کاری که شما باید انجام دهید این است که هش تمام اعداد ۱ تا ۶ را پیدا کنید و آن‌ها را باهم مقایسه کنید. از آنجایی که توابع هش دارای قطعیت هستند، هش یک ورودی خاص همیشه ثابت خواهد بود. بنابراین شما می‌توانید به سادگی مقادیر هش‌ها را باهم مقایسه و ورودی اصلی را پیدا کنید. اما این کار تنها زمانی مناسب است که تعداد داده‌ها بسیار کم باشند و زمانی که شما با حجم زیادی از داده سروکار دارید، پیدا کردن جواب بسیار زمانبر و طاقت‌فرسا خواهد بود.

• ویژگی شماره ۴: تغییرات کوچک در ورودی، هش خروجی را تغییر می‌دهد

حتی اگر تغییر کوچکی در ورودی خود ایجاد کنید، تغییراتی که در هش بوجود می‌آیند بسیار چشمگیر خواهند بود. اجازه دهید این مثال را با استفاده از الگوریتم SHA-256 آزمایش کنیم:

همان‌طور که در تصویر مشاهده می‌کنید، حتی اگر شما فقط حرف اول ورودی را تغییر دهید، می‌بینید که این تغییر چقدر بر هش خروجی تأثیر هشینگ چگونه عمل می کند؟ گذاشته است. این‌یک ویژگی بسیار مهم است چراکه منجر به یکی از بزرگ‌ترین خصوصیات بلاک چین یعنی همان “تغییرناپذیری‌اش” می‌شود.

• ویژگی شماره ۵: مقادیر هش هرگز باهم برابر نخواهند بود

با توجه به دو ورودی مختلف A و B، غیرعملی است که مقادیر هش A با هش B برابر باشد. این یعنی اینکه برای بیشتر قسمت‌ها، هر ورودی هش منحصر به فرد خود را دارد. (مجدداً یادآوری می‌کنیم که “غیرعملی” به معنای “غیرممکن” نیست، چراکه در واقعیت افرادی هستند که این کار را انجام می‌دهند).

• ویژگی شماره ۶: بدون توجه به ورودی، خروجی همیشه به یک اندازه خواهد بود

اگر شما یک کلمه واحد را تبدیل به هش کنید، خروجی به یک اندازه معین خواهد بود (در خصوص تابع SHA-256، اندازه آن ۲۵۶ بیت خواهد بود). اگر هم یک کتاب را تبدیل به هش کنید، بازهم خروجی به همان اندازه ۲۵۶ بیت خواهد بود. این‌یکی دیگر از ویژگی‌های مهمی است که می‌تواند باعث صرفه‌جویی در زمان محاسبات شود. یکی از بهترین مثال‌ها در این خصوص، استفاده از هش به عنوان یک کلید در نقشه داده‌هاست. نقشه داده، یک ساختار ساده است که در علم کامپیوتر برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شود.

هنگامی که برنامه‌ای داده‌ها را در یک نقشه ذخیره می‌کند، یک کلید و یک مقدار خاص به آن نقشه اختصاص می‌دهد. هنگامی که برنامه می‌خواهد به آن مقدار دسترسی پیدا کند، می‌تواند کلید مناسب را به نقشه ارائه بدهد و مقدار مربوطه را دریافت کند. نقشه‌های داده بسیار مفیدند چراکه می‌توانند داده‌ها را فوراً پیدا کنند. در نقشه، از این کلید به عنوان آدرسی استفاده می‌شود که کامپیوترها می‌توانند بلافاصله داده هدف را جستجو کنند (به جای اینکه ساعت‌ها زمان صرف جستجو در میلیون‌ها بایگانی کنند). از آنجایی که کلیدها مانند آدرس هستند، نمی‌توانند خیلی بزرگ باشند. اگر ما بخواهیم کتابی را در یک نقشه داده ذخیره کنیم، می‌توانیم محتوای کتاب را به هش تبدیل کنیم و از آن به عنوان کلید استفاده کنیم.

هش ریت (Hash Rate) یا نرخ آ چیست؟

به زبان ساده، Hash Rate به معنای این است که چه تعداد عملیات هشینگ در فرآیند ماینینگ بیت کوین در حال انجام است. درواقع، هش ریت سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ را نشان می‌دهد. در هنگام استخراج، هرچه میزان هش ریت بالاتر باشد بهتر است چراکه این، فرصت یافتن بلاک بعدی و دریافت پاداش را افزایش می‌دهد.

هش چیست و چه کاربردی در امنیت بلاکچین و ارزهای دیجیتال دارد؟

برای درک مفهوم هش چیست ، فرض کنید، قصد ارسال یک پیام مهم کاری را به کارفرمای خود دارید و می‌خواهید داده ارسالی شما بدون تغییر و همان‌گونه که هست به دست گیرنده برسد. روش‌‌های مختلفی برای اطمینان از ارسال بدون تغییر اطلاعات وجود دارد.

برای مثال شما می‌توانید با رئیس خود تماس بگیرید و بپرسید، آیا پیام ارسالی بدون تغییر به دست او رسیده است، یا اینکه یک تاییدیه دریافت پیام از او بگیرید و بسیاری موارد دیگر اما همه این کار‌‌ها زمان‌بر هستند، به دقت زیادی نیاز دارند و احتمال خطا در آن‌ها بالا می‌رود.

اینجاست که استفاده از الگوریتم هش برای تغییر ناپذیری و امنیت اطلاعات به میان می‌آید. آیا می‌دانید هش چیست و چگونه کار می‌کند؟ با کیوسک آکادمی همراه باشید تا با مفهوم هش چیست، چگونه کار می‌کند، ویژگی‌‌ها و هر آنچه باید از الگوریتم هش و روند کار آن بدانید، آشنا شوید.

هش چیست؟

الگوریتم هش یک تابع ریاضی رمزنگاری است، در ریاضیات یک تابع برای نمایش یک عبارت، رابطه یک یا چند متغیره یا مجموعه‌‌ها استفاده می‌شود. در نتیجه تابع مورد نظر یک ورودی گرفته و یک خروجی مرتبط را بر می‌گرداند. یک تابع هش یک ورودی با طول دلخواه (به عنوان مثال متن، عکس یا هر چیز دیگر) را به یک رشته با طول و ساختار ثابت تبدیل می‌کند.

خروجی ایجاد شده مقدار هش یا checksum نامیده می‌شود. (از چک‌سام برای تشخیص اینکه آیا داده ارسالی هنگام ارسال به طور تصادفی یا عمدی خراب شده است یا خیر، استفاده می‌شود.)، تابع هش به گونه‌ای ساخته شده که یک طرفه باشد و امکان بازسازی آن از طریق وارونه کردن وجود ندارد.

مفهوم فرآیند هش چیست ؟

هش کردن یا هشینگ به فرآیندی گفته می‌شود که با استفاده از تابع هش (Hash Function)، داده‌‌های ورودی تصویر، متن، حروف، اعداد و … به خروجی رمزگذاری شده تبدیل می‌شود. این فرآیند در امنیت اطلاعات بسیار حائز اهمیت بوده و کاربرد آن، زمانی است که بخواهید یک پیام اختصاصی برای کسی ارسال کنید که از جامعیت «فایل ارسال شده تغییر ناپذیر باشد» و امنیت «هیچکس جز گیرنده به فایل مربوطه دسترسی پیدا نکند» کامل برخوردار باشد.

هش چگونه کار می‌کند؟

همانطورکه گفته شد توابع هش، ورودی‌‌های با طول دلخواه را گرفته و خروجی‌‌های با طول ثابت را برمی‌گردانند. یک تابع هش دارای قابلیت انتقال پیام با ویژگی‌‌های امنیتی است. توابع هش معمولا از ساختار‌های داده‌ای در سیستم‌‌های محاسباتی برای انجام کار‌ها استفاده می‌کنند. در نتیجه شناسایی مطالب پیام یا اطلاعات مربوط به گیرندگان و فرستنده‌‌ها دشوارتر می‌شود.

روند هش کردن چگونه است

در تصویر زیر نحوه تبدیل یک پیام به تابع هش نشان داده شده است. این تصویر عملکرد هش را به صورت ساده نشان می‌دهد. طول خروجی هش تولید شده پیامی که می‌خواهید ارسال کنید، به نوع الگوریتم هش استفاده شده بستگی دارد.

برای مثال برای الگوریتم SHA – 1 طول خروجی الگوریتم تا 160 بیت می‌تواند باشد، این درحالی است که هش خانواده SHA – 2، 384 بیت و 256 بیت است. اندازه و نوع داده ورودی الگوریتم هش می‌تواند متنوع باشد، اما مقدار خروجی از نظر اندازه همیشه ثابت است. ورودی‌‌ها و خروجی‌‌های هش زیر را در نظر بگیرید:

متن نمونه ورودی	مقدار هش استفاده شده با الگوریتم SHA-1
Hello	D364965C90C53DBF14064B9AF4BAABCA72196E2E
Hello! You are reading an article about the cryptographic hash function!	B26BACAB73C46D844CABEC26CE32B030FED1164F

همانطور که در مثال می‌بینید، اندازه ورودی چه یک کلمه باشد و چه یک جمله، اندازه خروجی ثابت است. برای مثال، یک مقدار هش 160 بیتی دارای 40 کاراکتر هگزادسیمال خواهد بود، در حالی که هش 256 بیتی دارای 64 کاراکتر هگزا است. بنابراین حتی اگر یکی از کتاب‌های هری پاتر یا کل مجموعه آن هش شود، باز هم طول خروجی هش ثابت خواهد بود.

ویژگی‌‌های عملکرد هش چیست؟

به صورت کلی توابع هش دارای چند ویژگی مشخص هستند:

• ایجاد یک خروجی یکسان برای دو داده ورودی اولیه متفاوت، غیرممکن است.
• بازسازی مقدار هش اولیه از طریق مقدار خروجی آن غیرممکن باشد.
• یک الگوریتم هش باید توانایی دریافت هر نوع داده با سرعت بالا را داشته باشد.
• اگر تغییر در داده اولیه به وجود آید، مقدار هش نیز باید حتما تغییر کند.

با توجه به ویژگی‌های الگوریتم‌ هشینگ از آن به طور گسترده در امنیت اطلاعات آنلاین، برای محافظت از گذرواژه‌های وارد شده در سایت، بررسی جامعیت داده و یکپارچگی داده‌های بارگیری شده استفاده می‌شود.

هشینگ و ارز‌های دیجیتال

بلاکچین را می‌توان پایه و اساس استحکام هشینگ چگونه عمل می کند؟ یک ارز دیجیتال به شمار آورد که از یک دفتر کل جهانی تشکیل شده است. این دفتر زنجیره‌ای متشکل از بلاک‌های تراکنش داده منحصر به فرد است که برای انجام تراکنش‌های معتبر به یکدیگر متصل شده‌اند.

بلاکچین به گونه‌ای طراحی شده که از تراکنش‌های کلاهبردارانه و حمله خرج دوباره (Double Spend Attack) با استفاده از روش‌های غیرمجاز جلوگیری می‌کند. مقدار رمزگذاری شده یک سری اعداد و حروف است که شباهتی به داده‌های اصلی ندارند و هش نامیده می‌شود. استخراج ارز دیجیتال باید از طریق هش کردن انجام شود.

فرآیند انجام هشینگ در استخراج ارزهای دیجیتال

با استفاده از هشینگ داده، بلاک‌های بلاکچین را از طریق توابع ریاضی پردازش می‌کنند، این امر داده‌های ارز دیجیتال را به خروجی با طول ثابت هش تبدیل می‌کند. با استفاده از یک خروجی با طول ثابت، امنیت داده‌های بلاک افزایش می‌یابد، زیرا هرکسی بخواهد طول ثابت خروجی رمزنگاری شده را رمزگشایی کند، با دیدن طول خروجی نمی‌تواند تشخیص دهد که ورودی چه داده‌ای بوده است.

حل مسئله هشینگ با استفاده از داده‌های سربرگ بلاک‌ها آغاز می‌شود و اساسا حل آن یک مسئله ریاضی بسیار پیچیده است. هر داده سربرگ هش (Block Header) شامل شماره نسخه، یک مهر زمانی، هش استفاده شده بلاک قبلی، هش ریشه درخت مرکل (Merkle Root یک ساختار داده ریاضی تشکیل شده از هش بلاک‌های مختلف)، یک نانس (nonce عددی که همه استخراج‌کنندگان ارز دیجیتال به دنبال آن هستند) و هش هدف (Target Hash) است.

Nonce در فرآیند هشینگ

نانس (number only used once) به معنی « عددی که فقط یک بار به کار می‌رود» است. عدد نانس همان چیزی است که ماینر‌ها با استفاده از سیستم‌های پیچیده و مصرف انرژی برق بالا به دنبال آن هستند. این عدد به محتوای هش شده بلاک قبلی اضافه شده و سپس عملیات هشینگ بر روی آن انجام می‌شود. اگر هش به دست آمده کمتر یا مساوی هش هدف باشد، به عنوان راه حل شناخته خواهد شد و به دلیل پیدا کردن عدد هش هدف، پاداش آن را در قالب ارز دیجیتال به ماینر می‌دهند و بلاک جدید به بلاکچین اضافه می‌شود.

نمونه‌ای از هش

اگر شما بخواهید کلمه ” hello” را با استفاده از الگوریتم هش رمزنگاری هشینگ چگونه عمل می کند؟ کنید، طول خروجی هش تولید شده با خروجی جمله ” I am going to the store” (می‌‌خواهم به مغازه بروم) یکسان است. همانطور که گفتیم تفاوت الگوریتم هش تنها با توجه به نوع پردازش داده استفاده شده، خروجی متفاوتی با طول‌های 160 تا 512 بیت تولید می‌کند.

تابع استفاده شده برای تولید هش مشخص است، یعنی در هر بار استفاده از ورودی یکسان، خروجی یکسانی تولید می‌کند. همین امر باعث تولید هش ورودی کارآمد می‌شود. همچنین هش ورودی را غیر قابل پیش‌بینی می‌کند که همین امر منجر به استخراج می‌شود. در نتیجه با ایجاد تغییرات کوچکی در ورودی، آن را غیرقابل شناسایی و کاملا متفاوت خواهد کرد.

الگوریتم‌های هشینگ در ارزهای دیجیتال کدامند؟

رمزنگاری از چندین توابع هشینگ برای امنیت داده‌ها استفاده می‌کند. برخی از محبوب‌ترین هش‌های رمزنگاری شامل موارد زیر است.

• الگوریتم هش امن 1 (SHA-1)
• الگوریتم هش امن 2 (SHA-2)
• الگوریتم هش امن 3 (SHA-3)
• MD2
• MD4
• MD5

پیام‌های خلاصه شده ( Message-digestیک الگوریتم برای خلاصه‌سازی پیام و امضای دیجیتال است.) توابع هش مانند MD2، MD4 و MD5 به امنیت بالای امضای دیجیتال هش کمک می‌کنند. بعد از هش کردن، امضای دیجیتال به مقدار کوچکتری تبدیل خواهد شد که خلاصه پیام نام دارد.

SHA چیست؟

SHA یک الگوریتم استاندارد هش امن برای خلاصه‌سازی پیام‌های بزرگ (با طول 160 بیت ) استفاده می‌شود. اگر چه مانند توابع خلاصه‌سازی پیام MD4 در ذخیره و بازیابی پایگاه داده خوب عمل می‌کند اما بهترین روش برای اهداف رمزنگاری و بررسی خطا نیست. SHA-2 برای خلاصه‌سازی پیام‌های بزرگ (224 بیتی) استفاده می‌شود، SHA-3 جانشین SHA-2 شده است.

هش‌‌هایی که در بلاکچین‌‌ها استفاده می‌شود

اگر برای شما سوال پیش آمده که الگوریتم هش چیست و چگونه کار می‌کند؟ باید بدانید یکی از مهم‌ترین کاربردهای الگوریتم هش در هشینگ چگونه عمل می کند؟ فناوری بلاکچین و امنیت استخراج رمز ارزها است. توابع هش تعداد بی‌نهایت بیت ورودی می‌گیرند و آن را به بیت‌های با طول ثابت تبدیل می‌کنند. خروجی همیشه یک داده اصلاح شده و تغییر یافته از لحاظ شکل نمایشی است. داده‌های اصلی ورودی و نتیجه نهایی هش خواهد بود. تنها تفاوت انواع الگوریتم‌های هشینگ در نحوه پردازش اطلاعات است.

درک مفهوم هشینگ در بلاکچین

برای اینکه فرآیند انجام هشینگ را درک کنید ابتدا باید با ساختار داده‌ها به طور کامل آشنا شوید. ساختار داده (data structure) روشی خاص برای ذخیره اطلاعات است که از دو عنصر اصلی اشاره‌گرها (pointers) و لیست‌های پیوندی(linked lists) تشکیل می‌شود.

اشاره گرها

اشاره‌گرها متغیرهایی هستند که به متغیرهای دیگر اشاره می‌کنند، بنابراین آن‌ها به عنوان یک شاخص، مسیر مکان مناسب را نشان می‌دهند. همچنین فراهم‌سازی آدرس بلاک بعدی در بلاکچین، برعهده اشاره‌گر‌ها است.

لیست‌های پیوندی دنباله‌ای از گره‌هایی تشکیل می‌دهند که با کمک اشاره‌گرها به هم متصل می‌شوند.

به لطف هشینگ در بلاکچین، به هر بلاک یک شناسه اصلی نسبت داده می‌شود، که هر گونه تغییر در بلاکچین را غیرقابل برگشت کرده و با استفاده از اطلاعات سرآیند، بلاک را شناسایی می‌کند. این بلاک شامل جزئیاتی از قبیل:

• شماره نسخه بلاکچین
• مهرزمان (UNIX)
• اشاره‌گرهای هش
• نانس (nonce)، مقداری که ماینرها برای ایجاد به آن بلاک نیاز دارند.
• یک هش از ریشه درخت مرکل (Merkle)

تمام این عناصر برای ایجاد بلاک مورد نیاز است. بنابراین وقتی هش برای بلاکچین اتفاق می‌افتد، داده‌ها به یک رشته منحصر به فرد در داخل یک بلاک تبدیل می‌شوند.

رابطه الگوریتم اثبات کار در هش کردن

الگوریتم اثبات کار (PoW) با هش بلاکچین در ارتباط است و برای تایید تراکنش‌ها و تولید بلاک‌های جدید در زنجیره مفید و کاربردی عمل هشینگ چگونه عمل می کند؟ می‌کند. تمرکززدایی یکی از مهم‌ترین ارکان بلاکچین و به طور بالقوه یکی از نقاط آسیب پذیر آن است.

زمانی که کاربری بخواهد یک کپی از بلاکچین را دانلود کند، کاربر دیگر چگونه می‌تواند از صحت درستی بلاکچین اطمینان حاصل کند. این زمانی است که الگوریتم اثبات کار به میان می‌آید و به کاربران شبکه بلاکچین امکان اطلاع رایگان یا نبودن داده‌ها را می‌دهد.

امنیت داده هش چگونه است؟

هر بلاک دارای یک هش از بلاک قبلی (بلاک والدین) خواهد بود، به جر بلاک جنسیس (Genesis block)، که اولین بلاک ثبت شده در بلاکچین و معروف به «بلاکچین یک» است. رشته‌ای از بلاک‌ها با هش بلاک اصلی (والد) را تصور کنید، اگر اطلاعات موجود در یکی از بلاک‌های زنجیره تغییر کند، سایر بلاک‌ها نیز تحت تاثیر قرار خواهند گرفت.

با این حال، با بزرگ شدن شبکه، تغییر هش در تمام بلاک‌ها عملا غیرممکن می‌شود. بنابراین، فرآیند هش برای بلاکچین ضروری بوده و از یکتایی و اصالت هر یک از عناصر سیستم اطمینان حاصل می‌کند. داده‌های تغییرناپذیر و موثق یکی از ویژگی‌های اصلی بلاکچین است که آن را ارزشمند کرده و به بلاکچین پتانسیل رشد می‌بخشد. اطلاعات همیشه معتبر باقی می‌مانند، این امر یکپارچگی بلاکچین را نشان می‌دهد.

جمع بندی

برای جامعیت و تغییرناپذیری در امنیت داده‌ها دنیای ارتباطات الکترونیک، بخصوص ارزهای دیجیتال نیاز به رمزنگاری به صورت برگشت ناپذیر است که کلاهبرداران نتوانند به آن دسترسی داشته باشند. هشینگ یکی از روش‌های خوب برای رمزنگاری داده‌ها است.

هکرها به دنبال روش‌های پیچیده‌تری برای دسترسی به پیام خروجی هش شده هستند. استفاده از توابع مختلف هشینگ باعث امنیت بالای آن در سطوح محتلف می‌شود، به طور کلی الگوریتم‌های هشینگ در رمزنگاری داده‌ها از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

در مقاله هش چیست از آکادمی هشینگ چگونه عمل می کند؟ کیوسک، موارد بالا را مرور کردیم. لطفا نظرات و تجربه‌های خود را در این زمینه با تیم ما به اشتراک بگذارید.

سیستم اثبات کار بیت کوین چگونه شبکه را امن می کند؟

اثبات کار، یک مکانیزم اجماع است که به منظور جلوگیری از اسپم و حمله های رد خدمت استفاده می شود. به زبان ساده این گونه عمل می کند که، شخصی که پیام را فرستاده باید کاری را انجام بدهد، معمولا زمان پردازش رایانه را درگیر می کند، قبل از این که پیام فرستاده و توسط دریافت کننده تایید شود.

اثبات کار “Proof of Work” یا “POW”، یک مکانیزم اجماع است که به منظور جلوگیری از اسپم و حمله های رد خدمت استفاده می شود.

به زبان ساده اثبات کار این گونه عمل می کند که، شخصی که پیام را فرستاده (درخواست کننده) باید کاری را انجام بدهد، معمولا زمان پردازش رایانه را درگیر می کند، قبل از این که پیام فرستاده و توسط دریافت کننده (فراهم کننده) تایید شود.

کلید اساسی سیستم اثبات کار، عدم تقارن نهفته در آن است، به این معنی که شخصی که پیامی را می فرستد به مقداری زمان نیاز دارد تا اثبات بکند که کار انجام شده است، دریافت کننده بدون نیاز به صرف زمان، می تواند تایید بکند که کار انجام شده است.

اخیرا، سیستم اثبات کار به دلیل استفاده داخلی از آن در رمزارز ها نظیر بیت کوین و اتریوم خیلی محبوب شده است، که در این رمزارز ها ماینر ها برای تامین امنیت شبکه از آن استفاده می کنند.

هشینگ چیست؟

به منظور فهم سیستم اثبات کار بیت کوین، در ابتدا باید مشخص کنیم که هش “Hash” چه هست. یک هش، نتیجه ای است که توسط توابع هش نظیر “SHA-256” (تابعی که توسط شبکه بیت کوین استفاده می شود) تولید می شود.

ایده تابع هش بصورت زیر است:

1.چیزی را به عنوان ورودی می گیرد؛ عدد، حرف یا سیمبل.

2.بوسیله توابع ریاضی، ورودی پردازش می شود و نتیجه آن یعنی هش تولید می شود. در SHA-256 یک عبارت 256 کاراکتری از 0 و 1 تولید می شود.

3.یک ورودی معین همیشه یک هش معین دارد.

4.اگر حدس زدن را حساب نکنیم، هیچ روشی برای بدست آوردن ورودی از عبارت هش وجود ندارد.

نکته، حتی با تغییر یک حرف از کوچک به بزرگ، عبارت هش شده تغییر می کند، و توابع هشینگ به کوچکترین تغییرات واکنش نشان می دهند.

سیستم اثبات کار بیت کوین چگونه عمل می کند؟

بیت کوین از یک سیستم اثبات کار به عنوان هش کش یا “HashCash” استفاده می کند. روشی که آن کار می کند بسیار ساده است، در این سیستم درخواست کننده خدمت، که در مورد بیت کوین ماینر ها هستند، که یک عدد را پایین تر از یک هدف داده شده پیدا بکنند.

هدف یک عددی است که توسط شبکه بیت کوین داده شده است و در ادامه به روشی که آن کار میکند می پردازیم.

سختی شبکه بیت کوین چگونه تنظیم می شود؟

شبکه بیت کوین طوری تنظیم شده است که بطور متوسط هر 10 دقیقه یک بلاک ماین بشود. از آنجایی که قدرت ماین در طول زمان بالا و پایین می رود، بلا‌ک‌چین خود را با مشخص کردن یک هدف تنظیم می کند، که این عدد مشخص می کند که پیدا کردن یک بلاک برای ماینر ها چقدر آسان باشد. این عدد هر 2016 بلاک یا بطور متوسط هر دو هفته یک بار تنظیم می شود.

اگر 2016 بلاک قبلی بیش از 2 هفته طول بکشد، عدد هدف سختی را خیلی زیاد کرده است. با تغییر عدد هدف می توان سختی شبکه را بیشتر کرد و ماینر ها با پازل های بیشتری را حل بکنند تا یک بلاک را پیدا بکنند. هر چقدر مقدار عدد هدف کوچکتر باشد، این برای ماینر ها سخت تر است که یک بلاک هش را پیدا بکنند، از آنجایی که دامنه اعداد قابل قبول کوچکتر شده است.

وقتی عدد هدف افزایش یابد، دامنه اعداد قابل قبول افزایش یافته و در نتیجه سختی شبکه کاهش می یابد. ماینر ها چگونه یک بلاک را پیدا می کنند. یک اشتباهی که رایج است، این است که ماینر ها باید یک عدد مشخصی را با تعدادی صفر آغازی پیدا بکنند تا بلاک ماین بشود.

به ساده ترین بیان، پیدا کردن یک بلاک، یعنی ماینر ها باید عدد کوچکتر و مساوی با عدد هدف را حدس بزنند. همه شایعه ها در مورد صفر های آغازی از این حقیقت می آید که عدد هدف بیشتر اوقات در فرمت باینری با تعداد زیادی از صفر شروع می شود، و از آنجایی که ماینر ها باید عدد مساوی و یا کوچکتر از آن پیدا بکنند، این عدد معمولا تعداد صفر آغازی مساوی یا بیشتر با عدد هدف دارد.

به بیان ساده، فکر کنید که ما میخواهیم که عدد کوچکتر یا مساوی با 3 را حدس بزنیم، وقتی که بزرگترین حدس می تواند 10 باشد. شانس حدس صحیح 30 درصد در شبکه بیت کوین است.

بازی حدس زدن، چگونگی کار کردن سیستم اثبات کار بیت کوین است.

چرا از اثبات کار در بیت کوین استفاده شده است؟

در رمزارز های بر پایه بلاک چین عمومی، اثبات کار به عنوان یک مکانیزم تشخیص اعمال خلاف از ایجاد و اضافه کردن بلاک در بلاک چین عمل می کند. بدون آن، هر کسی قادر خواهد بود بلاک چین را همان طور که می خواهد مرتب کند، و بلاک های قدیمی را بازنویسی کند. این دقیقا همان جایی است که مکانیم اجماع اثبات کار وارد می شود.

پاداش ماینر ها برای پیدا کردن یک بلاک و کارمزد تراکنش ها، 6.25 بیت کوین است و مقدار این پاداش در سال 2024 نصف خواهد شد.

برای آشنایی بیشتر با ماینینگ به لینک دوره آموزش ماینینگ با سروش مراجعه کنید.

کلام آخر

سیستم اثبات کار بیت کوین یک راه حل خیلی هوشمندانه برای امن کردن دفتر کل عمومی که همه تراکنش های مالی را ثبت می کند، است، در حالی که با پرداخت پاداش هایی ماینر ها را به انجام بازی حدس زدن مشتاق نگه می دارد.

ماینر ها تلاش می کنند که عدد شانسی، کوچکتر یا مساوی با عدد هدف تنظیم شده توسط بیت کوین را حدس بزنند. اگر حدس درست باشد، بلاکی که آنها ایجاد کرده اند روی بلاک‌چین ظاهر می‌شود و آنها شروع به کار روی بلاک بعدی می کنند.

هر 2016 بلاک، عدد هدف بر اساس زمانی که ماین کردن 2016 بلاک قبلی طول کشیده است تعیین می شود. اگر بیش از 2 هفته طول کشیده باشد، عدد هدف کاهش می یابد و بر عکس.

هدف این است که همیشه بلاک ها بطور متوسط 10 دقیقه طول بکشد تا ماین بشوند، بدون توجه به آن که قدرت هش همه ماینر های شبکه بیت کوین چقدر باشد.

ماینینگ چیست و استخراج ارز دیجیتال چقدر درآمد دارد؟

ماینینگ روش تولید ارزهای رمزنگاری است. انقلاب ارزهای دیجیتال با بیت کوین شروع شد که هم اکنون به عنوان بزرگترین ارز رمزنگاری در رتبه اول قرار دارد. ارزش این ارز مجازی در تاریخ 17 دسامبر 2021 به 46.7 هزار دلار رسیده است و در تاریخ ده نوامبر 2021 به بیشترین ارزش خود یعنی به 66.37 هزار دلار رسیده بود. طبق لیست CoinMarketCap تاکنون پرطرفدارترین ارزهای رمزنگاری بیت کوین و سپس ارزهایی از جمله Ethereum، Cardano ،Tether ،Binance Coin و XRP بوده اند.
مدیریت بیت کوین به عنوان یک ارز دیجیتالی در یک دفتر کل دیجیتال به نام بلاک چین انجام می شوند. ویژگی اصلی بلاکچین غیر متمرکز بودن آن است که بدون نیاز به نهاد متمرکزی مانند بانک ها یا دیگر موسسات مالی اداره می شود. ماینینگ بیت کوین بر مبنای این بلاکچین انجام می شود.
بیت کوین یک ارز مردم نهاد است که افراد عادی به عنوان Miner مسئول تولید، انتشار و مدیریت آن هستند. فناوری بلاک چین بسیار قدرتمند است و انجام تراکنش ها را به صورت ایمن ضمانت می کند. رکوردهای تراکنش ها به صورت دائمی و غیر قابل تعویض، در بلاک چین که مانند یک پایگاه داده دیجیتالی است، ذخیره می شوند.
عملیات تایید تراکنش ها توسط الگوریتم اجماع اثبات کار یا Proof-Of-Work توسط بلاکچین انجام می گردد. ماینرهای موجود در بلاکچین هر کدام حکم یک گره در شبکه را دارند. این گره ها مسئول تایید تراکنش ها می باشند. با تایید تراکنش ها بیت کوین های جدیدی در شبکه Mine یا استخراج می شوند.
عاملی که از ایجاد تورم در ارزهای رمزنگاری جلوگیری می کند محدود بودن تعداد کوین های رمزنگاری است. در مورد بیت کوین فقط 21 میلیون واحد از آن استخراج خواهد شد. یکی از عوامل مهم در تعیین ارزش یک ارز رمزنگاری، استقبال عموم مردم از آن است.

مفهوم ماینینگ بیت کوین به چه عملیاتی گفته می شود؟

برای استخراج هر کدام از کریپتوکارنسی ها روش مختلفی جهت ماینینگ استفاده می شود. در این جا در مورد ماینینگ بیت کوین صحبت می شود و در ادامه در مورد کلود ماینینگ بیت کوین توضیح می دهیم.
ماینینگ باعث می شود که ارزهای جدیدی تولید شده و برای تایید تراکنش ها مورد استفاده قرار گیرد. برای آنکه بدانیم ماینینگ چیست باید با مفهوم بلاک چین آشنا شویم.
برای یک نمونه عملی فرض کنید از بیت کوین برای خرید آنلاین کتاب استفاده می کنید. ابتدا کتاب را انتخاب و به سبد خرید خود اضافه می کنید. حالا روش پرداخت خود را پرداخت توسط بیت کوین انتخاب می نمایید.
تراکنش شما به صفی وارد می شود که مانند دیگر تراکنش ها در انتظار تأیید است. آخرین بلاک در بلاکچین آنقدر به گرفتن ورودی ها ادامه می دهد تا حجم بلاک پر شود. حد نهایی حجم هر بلاک در حال حاضر 1 مگابایت داده، می باشد.
وقتی یک بلاک پر شد و تراکنش‌های داخل بلاک کامل شد، پاداشی به Miner داده می شود. البته جهت تایید واکنش از نیروی الکتریسیته و قدرت سخت افزارهای ماینر استفاده می شود تا مسائل پیچیده ریاضی را حل کنند و تراکنش خرید شما را به بلاکچین اتصال دهند.
جواب حل این مسئله ریاضی پیچیده یک عدد هگزادسیمال است که به آن هش می گویند. پاداشی که در مقابل حل مسئله داده می شود، در واحد همان ارز کریپتوکارنسی مورد پرداخت می باشد. البته همه ماینرها این پاداش را نمی گیرند بلکه تنها به اولین نفری که به جواب درست برسد و هش درست را اعلام کند، پاداش داده می شود. دیگران تنها چیزی که عایدشان می شود قبض برق خواهد بود.
بنابراین، در کریپتو ماینینگ ممکن است درآمد کسب کنید و یا امکان دارد چیزی عایدتان نشود. اگر افراد علاقمند به شرکت در ماینینگ سخت افزارهای محاسباتی قدرتمندی نداشته باشید، این کار می تواند باعث به هدر رفتن وقت شان بشود.
پس به کسانی که امکان خرید دستگاه های قدرتمند ندارند توصیه می شود برای کسب درآمد از بیت کوین در کلود ماینینگ بیت کوین شرکت کنند.