هش ارز دیجیتال چیست؟ آشنایی با مفهوم هش، هشینگ و تابع هش در بلاکچین

هش ارز دیجیتال یکی از بنیادی‌ترین مفاهیم در دنیای بلاکچین و ارزهای رمزنگاری‌شده محسوب می‌شود که نقشی کلیدی در تامین امنیت و اعتبار داده‌ها ایفا می‌کند. در شبکه بیت کوین، اتریوم و ...، هشینگ به معنی تبدیل اطلاعات به یک رشته با طول ثابت و غیرقابل بازگشت است و این فرآیند یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای حفظ امنیت و جلوگیری از تقلب در تراکنش‌ها محسوب می‌شود. به کمک توابع هش، الگوریتم‌های رمزنگاری، اثبات کار (Proof of Work) و محاسبات استخراج (ماینینگ)، کلیه داده‌ها در بلاکچین محافظت شده و امکان دستکاری یا تغییر آن‌ها تقریباً به صفر می‌رسد.

تابع هش، مکانیزمی است که داده‌های ورودی را با هر اندازه‌ای به خروجی با طول ثابت، موسوم به مقدار هش (Hash Value)، تبدیل می‌کند. این فرآیند باعث می‌شود هر بلاک در زنجیره بلاکچین صاحب امضای دیجیتال منحصربه‌فرد خود باشد و امنیت غیرمتمرکز شبکه به واسطه همین ویژگی تضمین شود. مفاهیمی مانند کدگذاری داده‌ها، امنیت رمزنگاری، شبکه بلاکچین ایمن، احراز هویت، داده تغییرناپذیر و الگوریتم رمزنگاری در این حوزه نقش اساسی دارند. درک صحیح مفاهیم هش، هشینگ و تابع هش نقش کلیدی در افزایش امنیت دارایی‌های دیجیتال و اعتبارسنجی تراکنش‌ها در بازار رمزارزها دارد. از این رو در این مقاله از آموزش کریپتو چراغ بر آن شدیم تا شما را با این مفاهیم بنیادین و کاربردهای مهم آن‌ها آشنا کنیم.

هش، هشینگ و تابع هش چیست؟

در ابتدای ورود به دنیای ارزهای دیجیتال و بلاکچین، بسیاری از افراد ممکن است سه اصطلاح «هش»، «هشینگ» و «تابع هش» را مشابه یا حتی یکسان تصور کنند. با اینکه این مفاهیم ارتباطی نزدیک و کاربردهای مشترکی دارند، اما هر یک معنا و نقش متفاوتی را در ساختار شبکه‌های رمزنگاری ‌شده ایفا می‌کند. در ادامه، به تشریح دقیق هر یک از این سه مفهوم کلیدی می‌پردازیم:

۱. هش (Hash)

هش ارز دیجیتال رشته‌ای از کاراکترها با طول ثابت است که به وسیله یک تابع ریاضی خاص (تابع هش) از داده یا پیام اولیه تولید می‌شود. این رشته، نماینده‌ای یکتا و غیر قابل بازگشت از اطلاعات ورودی است. ویژگی بارز هش این است که صرف نظر از اندازه ورودی، خروجی همواره یک طول مشخص دارد؛ برای مثال، حتی اگر ورودی یک کاراکتر ساده یا حجم عظیمی از داده‌ها باشد، خروجی هش همیشه یک اندازه دارد. این خصوصیت باعث شده هش به عنوان «اثر انگشت دیجیتال» داده‌ها نیز مشهور شود.

۲. هشینگ (Hashing)

هشینگ به فرآیند ورود داده‌ها به تابع هش برای تولید رشته هش گفته می‌شود. یعنی هر زمان داده‌ای با استفاده از یک تابع هش، به هش تبدیل می‌شود، این عملیات را «هشینگ» می‌نامند. نکته مهم این است که برای یک ورودی یکسان، خروجی هش همیشه یکسان خواهد بود؛ اما کوچک‌ترین تغییر در ورودی، یک هش کاملاً متفاوت تولید می‌کند. همین ویژگی است که امنیت بالای سیستم‌های مبتنی بر هش را تضمین می‌کند.

۳. تابع هش (Hash Function)

تابع هش یک الگوریتم یا تابع ریاضی است که داده یا پیام را دریافت و آن را به یک رشته هش (Hash) با طول ثابت تبدیل می‌کند. این توابع باید به گونه‌ای طراحی شوند که حتی تغییر جزئی در ورودی، خروجی هش کاملاً متفاوتی ایجاد کند. توابع هش در رمزنگاری، بلاکچین، مدیریت رمز عبور، احراز هویت، و تضمین یکپارچگی اطلاعات کاربرد فراوان دارند.

کاربردهای هش ارز دیجیتال در امنیت دیجیتال و بلاکچین

هش ارز دیجیتال و توابع آن در کل نقش بسیار مهمی در حوزه امنیت اطلاعات و فناوری‌های نوین مانند بلاکچین دارند. در ادامه، برخی از مهم‌ترین کاربردهای آنها را به زبان ساده مرور می‌کنیم:

۱. تضمین یکپارچگی داده‌ها (Data Integrity):

هشینگ به ما کمک می‌کند مطمئن شویم داده‌ها یا فایل‌ها در طول زمان دچار تغییر یا دستکاری نشده‌اند. اگر مقدار هش یک فایل را قبل و بعد از ارسال یا ذخیره‌سازی محاسبه کنیم و مقدار این دو برابر باشد، می‌توانیم با اطمینان بگوییم که محتوا دستخوش تغییر نشده است. به این ترتیب، حتی کوچک‌ترین تغییر در داده منجر به تغییر کامل مقدار هش خواهد شد و به‌راحتی می‌تواند تخلف را مشخص کند.

۲. ذخیره‌سازی امن رمز عبور (Secure Password Storage):

در اکثر سیستم‌ها، رمز عبور کاربران «به‌صورت هش‌شده» ذخیره می‌شود؛ نه به صورت متن ساده. زمانی که کاربر رمز خود را وارد می‌کند، ابتدا این رمز عبور هش می‌شود و سپس با مقدار هش ذخیره‌شده مقایسه می‌گردد. حتی اگر هکرها به دیتابیس سایت دسترسی پیدا کنند، فقط به مقادیر هش دسترسی دارند و به علت ماهیت یکطرفه توابع هش، عملاً امکان بازیابی رمز اصلی وجود ندارد.

۳. تولید امضای دیجیتال (Digital Signature):

توابع هش برای ایجاد امضاهای دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این روش، ابتدا هش پیام تولید می‌شود و این مقدار هش با کلید خصوصی فرستنده رمزنگاری می‌شود. این امضا به گیرنده اطمینان می‌دهد که پیام تغییر نکرده و واقعاً از طرف فرستنده اصلی ارسال شده است.

۴. تضمین اصالت فایل‌ها (File Authenticity):

فرض کنید یک وب‌سایت خبری مثل ویکی‌لیکس، اسنادی را منتشر کرده و مقدار هش MD5 آن‌ها را نیز اعلام کند. کاربران می‌توانند پس از دانلود فایل، هش آن را محاسبه و با مقدار اعلام‌شده مقایسه کنند. اگر هردو هش مطابقت داشته باشند، مشخص می‌شود که فایل دست‌نخورده است و تغییری نداشته است.

یکی از معروف‌ترین و امن‌ترین توابع هش امروزی، الگوریتم SHA-256 است که رمزنگاری و امنیت بلاکچین بیت کوین بر پایه آن بنا نهاده شده است.

مهم‌ترین ویژگی‌های توابع هش ارز دیجیتال

در دنیای بلاکچین، توابع هش ارز دیجیتال دارای ویژگی‌های منحصر به ‌فردی هستند که نقش اساسی در امنیت و عملکرد شبکه دارند. در ادامه، به مهم‌ترین خصوصیات این توابع می‌پردازیم:

۱. خروجی با طول ثابت (Fixed-Length Output):

یکی از ویژگی‌های اصلی هر تابع هش این است که داده‌های ورودی با هر اندازه‌ای را به یک مقدار هش با طول ثابت تبدیل می‌کند. برای مثال، در بسیاری از الگوریتم‌های رمزنگاری مانند SHA-256، خروجی همیشه ۲۵۶ بیت است؛ حتی اگر ورودی هزاران کاراکتر داشته باشد. به همین دلیل، توابع هش را گاهی «توابع فشرده‌سازی اطلاعات» نیز می‌نامند، چراکه داده‌های بزرگ را به رشته‌ای کوتاه و یکتا تبدیل می‌کنند. به چنین تابعی، تابع هش n بیتی گفته می‌شود که n نشان‌دهنده تعداد بیت‌های خروجی است.

۲. سرعت و اثربخشی بالا (Efficiency):

یکی دیگر از مزایای توابع هش در هش ارز دیجیتال، سرعت بسیار بالای آن‌ها در انجام عملیات است. محاسبه مقدار هش برای هر ورودی، فرآیندی بسیار سریع و سبک به شمار می‌رود و به مراتب نسبت به الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن زمان و منابع کمتری مصرف می‌کند. این ویژگی باعث شده که از توابع هش به طور گسترده در تراکنش‌های شبکه‌های بلاکچین و ارزهای دیجیتال استفاده شود.

شرایط توابع هش

برای اینکه یک تابع هش بتواند امنیت داده‌ها را در حوزه ارز دیجیتال تضمین کند و ابزاری قابل اعتماد برای رمزنگاری باشد، باید سه شرط مهم زیر را داشته باشد:

۱. یک ‌طرفه بودن تابع هش ارز دیجیتال

تابع هش ارز دیجیتال باید طوری طراحی شود که فقط بتوان داده اولیه را به «مقدار هش» تبدیل کرد و بالعکس آن تقریباً غیرممکن باشد. یعنی اگر کسی مقدار هش یا خروجی را داشته باشد، نتواند به هیچ عنوان داده ورودی اصلی را پیدا کند. این خاصیت از اطلاعات حساس شما در شبکه‌های ارز دیجیتال و بلاکچین در برابر هکرها به شدت محافظت می‌کند.

۲. مقاومت در برابر پیدا کردن داده جدید یکسان با هش قبلی

این ویژگی به‌ این معنی است که اگر مقدار ورودی و هش آن را داشته باشید، پیدا کردن یک ورودی دیگر که همان مقدار هش را ایجاد کند، بسیار دشوار خواهد بود. چنین مقاومتی، امنیت ذخیره‌سازی و احراز اصالت داده‌ها را افزایش می‌دهد و مانع از این می‌شود که شخصی ورودی تقلبی با همان هش را جایگزین داده اصلی کند.

۳. جلوگیری از ایجاد هش یکسان برای داده‌های متفاوت

تابع هش باید به گونه‌ای باشد که پیدا کردن دو ورودی متفاوت که هر دو منجر به تولید یک مقدار هش یکسان شوند، کار فوق‌العاده سختی باشد. به دلیل ماهیت فشرده‌ساز تابع هش و محدود بودن طول خروجی، تصادم‌ها به شکل تئوری ممکن‌اند ولی یک تابع هش مناسب، باید هرگونه تلاش برای یافتن چنین تصادمی را عملاً غیرممکن سازد. این ویژگی به صورت ویژه، برای امنیت تراکنش‌ها و جلوگیری از جعل یا تغییر داده‌ها در ارز دیجیتال حیاتی است.

این سه شرط پایه‌های اصلی امنیت، اعتماد و کارایی هش ارز دیجیتال را شکل می‌دهند و تضمین می‌کنند که اطلاعات و تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین سالم و غیرقابل دستکاری باقی بمانند.

نحوه محاسبه هش در بلاک چین به زبان ساده

در بلاکچین، هش مثل یک امضای دیجیتال برای هر بلاک عمل می‌کند. این هش‌ها به نوعی نماینده "وضعیت فعلی" کل شبکه بلاکچین هستند. یعنی اگر کسی بخواهد بفهمد داده‌ها (تراکنش‌ها) از ابتدا تا الان دست ‌نخورده باقی مانده‌اند، فقط کافی است هش نهایی را بررسی کند.

اما این هش‌ها چطور محاسبه می‌شوند؟

1. محاسبه هش برای اولین بلاک (بلاک ریشه): ابتدا، همه تراکنش‌های داخل اولین بلاک (Genesis Block) به عنوان ورودی تابع هش قرار می‌گیرند و مقدار هش بلاک ریشه به دست می‌آید.
2. محاسبه هش برای بلاک‌های بعدی: در هر بلاک جدید، علاوه بر تراکنش‌های جاری، مقدار هش بلاک قبلی هم به عنوان ورودی تابع هش استفاده می‌شود. به این ترتیب، هش هر بلاک وابسته به هش بلاک قبلی است و این زنجیره ادامه پیدا می‌کند.
3. تضمین امنیت زنجیره با هش‌ها: اگر حتی کوچک‌ترین تغییری در تراکنش‌های یک بلاک ایجاد شود، مقدار هش آن بلاک تغییر می‌کند و همین‌طور هش همه بلاک‌های بعد از آن نیز عوض می‌شود. بنابراین، تغییر یا دستکاری اطلاعات در بلاکچین به‌راحتی قابل شناسایی است.

این ساختار زنجیروار باعث می‌شود هیچکس نتواند تراکنش‌های گذشته را تغییر دهد. چون به ‌محض این کار، هش‌ها به ‌هم می‌ریزند و همه‌ می‌توانند تشخیص دهند که اطلاعات دستکاری شده است.

حالا جالب‌ترین بخش اینجاست 👇

با اینکه حجم بلاکچین (مثلاً اتریوم) ممکن است به چندین ده گیگابایت برسد، اما برای تأیید صحت کل شبکه فقط کافی است یک عدد هش ۲۵۶ بیتی (که بسیار کوچک است) بررسی شود. یعنی همه کاربران می‌توانند تنها با همین مقدار کوچک هش، مطمئن شوند که کل اطلاعات زنجیره درست است و هیچ تغییری در آن ایجاد نشده. این ویژگی، یکی از مهم‌ترین دلایل قدرت و امنیت هش ارز دیجیتال در بلاکچین است.

پرکاربردترین توابع هش ارز دیجیتال

با توجه به اینکه نقش هشینگ در بلاکچین و ارزهای دیجیتال بسیار حیاتی است، شناخت مهم‌ترین الگوریتم‌های هش ارز دیجیتال یا همان توابع هش اهمیت زیادی دارد. یکی از رایج‌ترین و معروف‌ترین این الگوریتم‌ها، خانواده SHA است که توسط موسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST) ارائه شده‌اند. SHA یا Secure Hash Algorithm شامل نسخه‌های مختلفی است که هرکدام کاربرد و ویژگی‌های خاص خود را دارند. در ادامه مهم‌ترین توابع هش مورد استفاده در رمزنگاری و بلاکچین را به صورت جداگانه، بررسی می‌کنیم.

۱. الگوریتم SHA-1

الگوریتم SHA-1 یکی از شناخته‌شده‌ترین اعضای خانواده SHA است. این الگوریتم قادر است ورودی‌هایی با اندازه‌های مختلف را دریافت کند، آن‌ها را در بلاک‌های ۵۱۲ بیتی تقسیم کند و در انتها یک هش ۱۶۰ بیتی تولید کند. اگر حجم پیام دریافتی مضربی از ۵۱۲ بیت نباشد، الگوریتم SHA-1 با افزودن داده‌های کمکی، اندازه پیام را به نزدیک‌ترین مضرب ۵۱۲ بیت می‌رساند.

سال‌ها الگوریتم SHA-1 به‌ عنوان رایج‌ترین راهکار امنیتی در انواع نرم‌افزارها و پروتکل‌هایی مانند SSL استفاده می‌شد، اما از سال ۲۰۰۵ آسیب‌پذیری‌هایی برای آن شناسایی شد که باعث شد ادامه استفاده از این تابع مورد تردید قرار گیرد.

۲. الگوریتم SHA-2

بعد از SHA-1، الگوریتم SHA-2 معرفی شد که امروزه بسیار محبوب است و در اغلب بلاکچین‌های معتبر و سیستم‌های امنیتی کاربرد دارد. SHA-2 نسبت به SHA-1 بهبودهای زیادی دارد اما همچنان برخی ضعف‌های خاص خود را دارد. SHA-2 خودش یک مجموعه الگوریتم با چهار نسخه مختلف است:

• SHA-256: این نسخه از ورودی‌های تقسیم‌شده در بلاک‌های ۵۱۲ بیتی استفاده کرده و در نهایت یک خروجی ۲۵۶ بیتی تولید می‌کند. SHA-256 امروزه پرکاربردترین و امن‌ترین تابع هش محسوب می‌شود و پایه امنیت بیت‌کوین، اتریوم و بسیاری از ارزهای دیجیتال است.
• SHA-224: نسخه کوتاه‌ شده SHA-256 است که خروجی ۲۲۴ بیت ایجاد می‌کند و همانند SHA-256 اندازه بلاک ۵۱۲ بیت دارد.
• SHA-512: در این نسخه اندازه هر بلاک ۱۰۲۴ بیت است و خروجی هش ۵۱۲ بیتی تولید می‌شود. این نسخه بیشتر برای کاربردهای خاص و سیستم‌های نیازمند امنیت بالاتر استفاده می‌شود.
• SHA-384: نسخه کوتاه‌تر SHA-512 است که خروجی ۳۸۴ بیتی تولید می‌نماید و مشابه نسخه بلندتر خود، بلاک‌های ۱۰۲۴ بیتی را پردازش می‌کند.

۳. الگوریتم SHA-3

جدیدترین نسل الگوریتم‌های امن هش، SHA-3 نام دارد که در سال ۲۰۱۵ منتشر شد. SHA-3 استانداردی جدید و جایگزین بالقوه برای SHA-2 به شمار می‌آید، چرا که با وجود مشابهت در طول خروجی و نسخه‌ها (برای مثال SHA3-256، SHA3-512 و…)، ساختار کاملاً متفاوتی دارد و امنیت بالاتری ارائه می‌دهد.

۴. الگوریتم‌های Message Digest (خانواده MD)

الگوریتم Message Digest یا به اختصار MD  که به آن خلاصه پیام نیز می‌گویند، خود شامل چندین تابع هش معروف و قدیمی است:

• MD2: اولین الگوریتم این خانواده که در سال ۱۹۸۹ برای سیستم‌های با پردازنده ۸ بیتی طراحی شد. این الگوریتم پیام را تا ضریبی از ۱۶ بیت تغییر می‌دهد و یک چک‌سام ۱۶ بیتی تولید می‌کند.
• MD4: نسخه بهبودیافته MD2 که بلاک‌های ۵۱۲ بیتی را پردازش می‌کند و خروجی نهایی آن یک هش ۱۲۸ بیتی است.
• MD5: مشهورترین عضو این خانواده که همچنان در بسیاری از نرم‌افزارهای قدیمی به کار می‌رود. MD5 نیز پیام را تا نزدیک‌ترین مضرب به ۵۱۲ بیت تغییر داده و یک هش ۱۲۸ بیتی تولید می‌کند. یکی از کاربردهای MD5 تولید “checksum” یا عددی ساده برای تأیید صحت فایل‌های انتقال‌یافته است: سرور پیش از ارسال فایل، هش MD5 فایل را برای کاربر ارسال می‌کند تا کاربر پس از دریافت فایل، صحت اطلاعات را بررسی کند.

لازم به ذکر است که از سال ۲۰۰۴ به بعد ضعف‌های قابل توجه امنیتی در MD5 شناسایی شد و با روش‌هایی بسیار سریع می‌توان برخوردهایی برای تولید هش یکسان مرتب کرد؛ بنابراین استفاده از این تابع هش دیگر توصیه نمی‌شود.

۵. الگوریتم ریپمد (RIPEMD)

الگوریتم RIPEMD توسط جمعی از پژوهشگران اروپایی برای افزایش امنیت توابع هش و با الهام از ساختار MD4 طراحی شد. مجموعه RIPEMD شامل نسخه‌های زیر است:

• RIPEMD: نسخه اصلی با هش ۱۲۸ بیتی
• RIPEMD-128 و RIPEMD-160: نسخه‌های ارتقا یافته برای رفع نقاط ضعف نسخه اولیه
• RIPEMD-256 و RIPEMD-320: نسخه‌هایی با هش بلندتر برای کاهش احتمال برخورد هش اما سطح امنیتی مشابه نسخه‌های ۱۲۸ و ۱۶۰ بیت

در بین این نسخه‌ها، RIPEMD-160 پرکاربردترین و مطمئن‌ترین است و استفاده بیشتری در فناوری‌های امنیتی اروپایی دارد.

۶. الگوریتم ویرل‌پول (Whirlpool)

الگوریتم Whirlpool یک تابع هش ارز دیجیتال قدرتمند با خروجی ۵۱۲ بیتی است که بر اساس معماری استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES) ایجاد شده است. یکی از طراحان مطرح این الگوریتم، وینسنت ریمن است که نقشی کلیدی در توسعه استاندارد AES نیز داشته است.

خانواده Whirlpool سه نسخه دارد: WHIRLPOOL-0 ، WHIRLPOOL-T و نسخه نهایی WHIRLPOOL، که هر کدام با ارتقا امنیت و افزایش سرعت توسعه داده‌ شده‌اند.

۷. الگوریتم Blake

الگوریتم Blake، نسل جدید الگوریتم‌های هش‌سازی است که با هدف افزایش امنیت و سرعت نسبت به نسل‌های قبلی خود توسعه یافته است. Blake در دو نوع اصلی ارائه می‌شود که تفاوت آن‌ها در اندازه ساختار داده‌ای‌شان است:

• در نوع اول، از کلمات ۳۲ بیتی استفاده می‌شود و خروجی هش حداکثر ۲۵۶ بیت دارد.
• در نوع دوم، کلمات ۶۴ بیتی به کار می‌رود و می‌تواند هش‌هایی تا ۵۱۲ بیت تولید کند.

معروف‌ترین عضو این خانواده، Blake2 نام دارد که در سال ۲۰۱۲ منتشر شد. Blake2 برای جبران ضعف‌ها و آسیب‌پذیری‌هایی که در توابع هش قبلی وجود داشت، طراحی شده است. الگوریتم‌های پیش از Blake (مانند برخی نسخه‌های قدیمی‌تر یا کم‌تر شناخته‌شده)، نسبت به حملات رمزنگاری آن‌چنان مقاوم نبودند و از امنیت کافی برخوردار نبودند. در نتیجه Blake2 با تمرکز ویژه روی امنیت بیش‌تر و بازده بهتر معرفی شد و بلافاصله محبوبیت بالایی کسب کرد؛ چون هم سرعت بالاتری از بسیاری از توابع هش رایج دارد و هم سطح امنیتی بسیار خوبی فراهم می‌کند.

Blake2 خودش به دو نسخه مهم تقسیم می‌شود:

• Blake2b: مناسب پردازنده‌ها و سیستم‌هایی با معماری ۶۴ بیتی و توانایی تولید هش تا ۵۱۲ بیت.
• Blake2s: بهینه‌شده برای معماری ۳۲ بیتی با حداکثر خروجی هش ۲۵۶ بیت.

هر دو نسخه Blake2b و Blake2s موفق شده‌اند که به لحاظ امنیت، با بهترین الگوریتم‌های هش دیگر مانند خانواده SHA، برابری کنند و حتی در مواردی عملکرد سریع‌تر و کاراتری ارائه دهند. به همین دلیل Blake2 امروزه در پروژه‌های امنیتی جدید و حتی برخی ارزهای دیجیتال هم جایگاه خوبی پیدا کرده است.

کریپتوگرافی و نقش آن در امنیت هشینگ و ارزهای دیجیتال

کریپتوگرافی یا علم رمزنگاری، نقشی حیاتی در حفاظت از اطلاعات محرمانه و تضمین امنیت داده‌ها در دنیای دیجیتال ایفا می‌کند. این علم با بهره‌گیری از روش‌هایی مانند رمزگذاری (Encryption) و رمزگشایی (Decryption)، مانع از دسترسی افراد غیرمجاز به اطلاعات ارزشمند می‌شود.

در فناوری ارز دیجیتال و فرآیند هشینگ، اصول کریپتوگرافی به کار گرفته می‌شوند تا امنیت شبکه و تراکنش‌ها تضمین شود. هنگام هشینگ، اطلاعات ورودی با هر اندازه‌ای که باشند، به یک خروجی با طول ثابت (هش) تبدیل می‌شوند. این خروجی به شبکه کمک می‌کند تا هرگونه تغییر یا دست‌کاری در اطلاعات را تشخیص دهد، حتی اگر کسی به همه رکوردهای ذخیره‌شده دسترسی داشته باشد. برای افزایش امنیت این فرآیند، از تابع‌های هش کریپتوگرافیک استفاده می‌شود؛ این توابع تضمین می‌کنند که هرگونه تغییر کوچک در داده ورودی، منجر به تغییرات بسیار بزرگی در مقدار هش ارز دیجیتال شود. همچنین تکنیکی با عنوان HMAC (کد تأیید پیام مبتنی بر هش) نیز به کار می‌رود تا سطح امنیت و صحت اطلاعات بالاتر رود.

در بخش‌های قبلی گفتیم که یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های هشینگ در ارزهای دیجیتال، یک‌طرفه بودن آن است؛ یعنی امکان بازیابی داده اصلی از مقدار هش وجود ندارد. به همین دلیل، اگر نیاز باشد داده رمزگذاری‌شده به حالت اولیه بازگردد، باید از روش رمزگشایی و الگوریتم‌های اختصاصی دیگر با امنیت بالا استفاده شود.

در مجموع، کریپتوگرافی به عنوان پایه امنیت ارزهای دیجیتال و عملیات هشینگ، از سوءاستفاده‌های احتمالی و دسترسی هکرها به اطلاعات جلوگیری می‌کند و به همین دلیل یکی از نقاط کلیدی برای حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچینی محسوب می‌شود.

نقش هش در امنیت و تایید تراکنش‌های ارز دیجیتال

هش، یکی از مهم‌ترین ابزارهای امنیتی در تراکنش‌های ارز دیجیتال است. با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته رمزنگاری، هر تراکنش قبل از ثبت در شبکه ارز دیجیتال به یک کد هشی تبدیل می‌شود. این کد هشی فقط از ترکیب اعداد و حروف تشکیل شده و امکان برگشت به اطلاعات اصلی تراکنش از روی این کد وجود ندارد. زمانی که یک تراکنش ساخته می‌شود، تمام اطلاعات آن وارد الگوریتم هش می‌شود و نتیجه، یک خروجی با طول ثابت است. اگر حتی کوچک‌ترین جزئیات تراکنش تغییر کند، کد هش کاملاً عوض می‌شود. همین ویژگی باعث می‌شود تشخیص هر نوع تغییر یا تقلب در تراکنش‌ها بسیار آسان باشد و امنیت شبکه را بالا ببرد.

در شبکه بلاکچین، این هش قبل از ارسال تراکنش به صورت دیجیتالی ساخته و در بلاک ثبت می‌شود. اگر کسی بخواهد تراکنش را دستکاری کند، هش تولیدشده دیگر با هش قبلی هم‌خوانی ندارد و این موضوع فوراً توسط شبکه شناسایی می‌شود. همچنین در فرآیند پرداخت‌های ارز دیجیتال، علاوه بر هشینگ، انجام احراز هویت و تولید امضای دیجیتال با استفاده از کلید خصوصی مالک دارایی صورت می‌گیرد. این امضا در شبکه منتشر می‌شود و با بررسی آن، سایر کاربران از صحت و مالکیت تراکنش اطمینان پیدا می‌کنند.

در نتیجه، استفاده از هش در تراکنش‌های ارزهای دیجیتال جلوی هرگونه تقلب و تغییرات غیرمجاز را می‌گیرد و یکی از اساسی‌ترین دلایل ایمنی این تراکنش‌ها به حساب می‌آید.

تفاوت هش و امضای دیجیتال در کریپتو

در دنیای کریپتو، هش و امضای دیجیتال دو ابزار رمزنگاری مهم اما با کارکردهای متفاوت هستند. هش یک تابع یک‌ طرفه است که داده‌های ورودی را به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند و هدف اصلی آن تشخیص تغییرات و حفظ یکپارچگی داده‌ها است. اگر کوچک‌ترین تغییری در داده ورودی ایجاد شود، خروجی هش کاملاً متفاوت خواهد بود. از این ویژگی برای شناسایی دستکاری‌ها و حفظ امنیت تراکنش‌ها در بلاکچین استفاده می‌شود.

در مقابل، امضای دیجیتال یک روش رمزنگاری مبتنی بر کلید عمومی و خصوصی است که برای تایید هویت فرستنده و اطمینان از اصالت داده‌ها به کار می‌رود. با امضای دیجیتال، می‌توان ثابت کرد که یک پیام یا تراکنش توسط دارنده کلید خصوصی معتبر ارسال شده و در مسیر تغییر نکرده است. به‌طور خلاصه، هش برای بررسی تمامیت داده و جلوگیری از تغییرات مخفیانه به کار می‌رود، در حالی که امضای دیجیتال برای تایید صحت، هویت و مالکیت داده‌ها استفاده می‌شود. هر دو ابزار نقش اساسی در تامین امنیت شبکه‌های بلاکچینی و تراکنش‌های رمزنگاری‌شده دارند.

نقش هش ارز دیجیتال در امضای دیجیتال و امنیت تراکنش‌ها

ارتباط بین هش ارز دیجیتال و امضای دیجیتال یکی از مهم‌ترین موضوعات در فناوری بلاکچین است. این ارتباط باعث افزایش امنیت، صحت و معتبر بودن تراکنش‌ها می‌شود. امضای دیجیتال مبتنی بر بلاکچین از سه مرحله اساسی تشکیل شده است که هر کدام نقشی ویژه دارند:

۱. هشینگ اطلاعات

در اولین مرحله، همه اطلاعات و پیام‌های تراکنش با استفاده از یک الگوریتم هش، به یک مقدار هش ثابت و خلاصه تبدیل می‌شوند. این کار باعث می‌شود حجم اطلاعات کاهش یابد و داده‌ها آماده مراحل بعدی شوند. حتی اگر پیام اصلی طول‌های متفاوتی داشته باشد، مقدار هش خروجی همیشه اندازه ثابتی دارد.

۲. ایجاد امضای دیجیتال

در مرحله دوم، مالک تراکنش یا ارسال‌کننده، مقدار هش را با استفاده از کلید خصوصی خود امضا می‌کند. این امضا نوعی رمزنگاری نامتقارن است که فقط صاحب کلید خصوصی می‌تواند آن را ایجاد کند و دیگران تنها با کلید عمومی می‌توانند صحت امضا را بررسی کنند. به همین دلیل، هر پیام هش ‌شده به امضای دیجیتال اختصاصی خود نیاز دارد و تغییر در داده حتی منجر به تغییر امضا خواهد شد.

۳. بررسی و تأیید امضا

در نهایت، گیرنده یا سایر اعضای شبکه بلاکچین، با استفاده از کلید عمومی ارسال‌کننده قادرند صحت امضای دیجیتال را به راحتی بررسی کنند. امضای دیجیتال مانند اثرانگشت منحصربه‌فرد هر تراکنش عمل می‌کند و تضمین می‌کند اطلاعات دستکاری نشده‌اند. همچنین، مدیریت و نگهداری ایمن کلیدهای خصوصی و عمومی برای جلوگیری از مشکلات امنیتی اهمیت زیادی دارد.

در کل، با استفاده از هش و امضای دیجیتال، ویژگی‌هایی چون احراز هویت، انکارناپذیری و حفظ یکپارچگی اطلاعات در شبکه بلاکچین تضمین می‌شود. این دو فناوری بنیادی، پایه اصلی امنیت تراکنش‌ها و برنامه‌های مبتنی بر بلاکچین به شمار می‌آیند.

سخن پایانی

در بلاکچین، رمزنگاری و هشینگ نقشی کلیدی در حفاظت و اعتبارسنجی اطلاعات دارند. رمزنگاری با تبدیل اطلاعات مهم به رمزی غیرقابل خواندن برای دیگران، امنیت ارتباطات را تضمین می‌کند و تنها کسی که کلید مناسب را دارد، می‌تواند این رمز را باز کند. به لطف استفاده از هشینگ، اطمینان حاصل می‌شود که هیچ تغییری به ‌صورت پنهانی در داده‌ها ایجاد نشده و تمام داده‌ها و کلیدها به شکل ایمن و یکپارچه باقی می‌مانند.

👈 اکسپرت رایگان و تجربه معاملاتی متفاوت در بازار کریپتو