هش بلاک چین(Blockchain hash) چیست؟ + انواع الگوریتم های هش

انواع هش بلاک چین

بر اساس نوع عملکرد و کارایی به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. این تقسیم بندی به صورت زیر است:

• الگوریتم SHA-1
• الگوریتم SHA-2
• الگوریتم SHA-3
• الگوریتم SHA-256
• الگوریتم MD
• الگوریتم ریپمد RIPEMD
• الگوریتم Whirlpool
• الگوریتم ببر Tiger

الگوریتم SHA-1

SHA-1 جزو اولین و کاربردی‌ترین توابع هش است که بیت خروجی 160 و طول ثابت دارد. این تابع در برابر حملات تصادفی و تلاش‌های کلاسیک مقاوم است. الگوریتم  SHA-1 در برنامه‌های امنیتی همچون SSL مورد استفاده قرار می‌گرفت اما در سال 2005، مشخص شد که این تابع با یک سری نواقص امنیتی همراه است. به همین جهت هم اکنون از توابع دیگر به جای تابع هش  SHA-1 استفاده می‌شود.

الگوریتم SHA-2

SHA-2 یکی دیگر از توابع هش امنیتی است که در سال 2001 به بلاک چین معرفی شد. این تابع دارای قابلیت‌های کاربردی نسبت به نسخه قبلی خود است به همین جهت به عنوان یک تابع هش امنیتی موثر در حوزه امنیت اطلاعات به کار می‌رود. تابع SHA-2 پایداری زیادی دارد و 4 نسخه قدرتمند از خود عرضه کرده است. این توابع شامل SHA -256 و SHA-224 و SHA-512 و SHA-384 هستند. الگوریتم SHA-2 نیز با یک سری چالش‌ها و نقاط ضعف خاص روبرو است ولی به دلیل امنیت بالایی که دارد همچنان به عنوان یکی از بهترین توابع هش محبوب موجود در بلاک چین شناخته می‌شود.

الگوریتم SHA-3

تابع SHA-3 یکی دیگر از استانداردهای امنیتی است که از یک ساختار جدید با نام Keccak استفاده می‌کند. این تابع در مقایسه با نسخه‌های قبلی SHA امنیت و کارایی بهتری دارد و به راحتی روی دستگاه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری متنوع اجرا می‌شود. همچنین به دلیل مقاومت در برابر حملات 51 درصدی و سرعت بالای محاسباتی به عنوان یک گزینه ایده‌آل برای استفاده در سیستم‌های امنیتی به شمار می‌رود.

الگوریتم SHA-256

تابع هش SHA-256 یکی از متداول‌ترین توابع هش در فناوری بلاک چین است. این تابع در دسته توابع امنیتی قرار دارد و برای بررسی دستکاری داده‌های موجود در بلوک استفاده می‌شود. الگوریتم SHA-256 به دلیل بهره‌مندی از ویژگی‌هایی همچون سرعت محاسباتی بالا، استفاده از الگوریتم‌های امن و پیچیده، مقاوم در برابر تغییرات کوچک و حملات تزریق داده و سازگاری با استانداردهای امنیتی بین‌المللی یکی از محبوب‌ترین توابع هش موجود در بلاک چین به شمار می‌رود.

الگوریتم MD

توابع MD مخفف Message Digest هستند و برای تولید هش منحصر‌به‌فرد طراحی شده‌اند. این توابع دارای طول ثابت 128 بیت هستند و برای حفظ یکپارچگی داده‌های انتقالی در نرم‌افزارها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از توابع هش معروف MD می‌توان به توابع هش MD2، MD4 ، MD5 و MD6 اشاره کرد. در حالت کلی توابع MD یک گزینه ایده‌آل برای بررسی صحت داده‌ها از طریق کنترل خطای هش و استفاده در امور امنیتی هستند.

الگوریتم ریپمد(RIPEMD)

الگوریتم ریمپد یکی دیگر از توابع هش کاربردی است که برای استفاده در محیط‌های پیشرفته استفاده می‌شود. این توابع امنیت بالایی دارند و کاملا پایدار هستند. توابع RIPEMD از ساختار مرحله‌ای برای محاسبه کردن هش استفاده می‌کنند به همین جهت در برابر هر نوع تداخل تصادفی مقاوم هستند. این توابع در نسخه‌های 128، 160، 256 و 320 بیتی در دسترس هستند و با توجه به کارکرد متفاوتی که دارند در فناوری‌های مختلف به کار برده می‌شوند.

الگوریتم Whirlpool

الگوریتم Whirlpool یکی از امن‌ترین توابع هش موجود در بلاک چین است که برای محاسبه هش از داده‌های ورودی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این توابع از زبان ریاضی خاص و پیشرفته استفاده می‌کند به همین جهت قادر است که هش 512 بیتی را به راحتی تولید کند. در حال حاضر تنها سه نسخه از ویرل پول با نام‌های WHIRLPOOL-0، WHIRLPOOL-T و WHIRLPOOL منتشر شده است.

الگوریتم ببر(Tiger)

الگوریتم ببر یکی از سریع‌ترین و کارآمدترین توابع هش است که در سیستم‌های مدرن استفاده می‌شود. توابع هش Tiger برتری زیادی نسبت به خانواده‌های MD و SHA دارند به همین جهت از محبوبیت بالایی برخوردارند. در حال حاضر دو نسخه تایگر و تایگر 2 از خانواده Tiger منتشر شده است. تایگر 2 پویاتر از نسخه اولیه است و با بهره‌مندی از سرعت پردازش بالا و مکانیزم زمان‌بندی مناسب یک تابع قدرتمند برای استفاده در سیستم‌های امنیتی به شمار می‌رود.

مزایای هش بلاک چین چیست؟

هش بلاک چین یک راهکار ایده‌آل برای بررسی برابری دو فایل مشابه است. در واقع با استفاده از هش، بدون این که فایل‌ها را باز کنید و به صورت جزء به جزء مقایسه کنید، بررسی هش آن‌ها به شما این امکان را می‌دهد که بتوانید تفاوت آن‌ها را بدانید و در صورت مغایرت به مالک فایل‌ها اطلاع دهید. هش کردن برای اعتبارسنجی یکپارچگی فایل پس از انتقال نیز موثر است. کاربران به راحتی می‌توانند مقادیر هش دو فایل را با یکدیگر را مقایسه کرده و مطمئن شوند که خراب نیستند.

از دیگر مزایای هش بلاک چین می‌توان برای تشخیص دو فایل مشابه استفاده کرد. برخی اوقات ممکن است که فایل‌های رمزگذاری شده به گونه‌ای پیکربندی شود که اطلاعات مربوط به فایل یعنی اندازه، آخرین تاریخ و زمان به روز رسانی را تغییر ندهد. در چنین شرایطی تشخیص این که دو فایل شبیه به هم تفاوتی با یکدیگر دارند یا نه، کاملا غیر ممکن است. اما با بررسی مقادیر هش می‌توان فایل‌ها را شناسایی کرده و وجه تمایز آن‌ها را تشخیص داد.

موارد استفاده از هش بلاک چین چیست؟

توابع هش یکی از ابزارهای کاربردی بلاک چین هستند که موارد استفاده زیادی دارند. در این بخش مهم‌ترین کاربردهای هش بلاک چین را برای شما شرح می‌دهیم.

• استخراج و بازیابی داده‌ها: هش کردن، داده‌ها را با استفاده از الگوریتم‌ها و توابع خاص به مقدار صحیح با ارزش تبدیل می‌کند. با استفاده از این مقادیر می‌توان مورد دلخواه را با استفاده از هش فیلتر کرد و به اطلاعات مورد نظر دسترسی یافت. به عنوان مثال، توسعه دهندگان یا ماینرها از جداول هش برای ذخیره داده‌هایی مثل سوابق مشتری و تراکنش ها به عنوان جفت کلید و ارزش استفاده می کنند. کدهای هش سپس به اعداد صحیح با اندازه خاص تبدیل می شوند، در حالی که کلیدها برای شناسایی داده ها استفاده می شوند و به تابع هش وارد می شوند.
• امضای دیجیتال: هشینگ برای رمزگذاری و رمزگشایی امضاهای دیجیتال نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کار با هدف تایید فرستندگان، گیرندگان پیام و بازیابی سریع داده‌ها انجام می‌شود.
• افزایش امنیت بلاک چین: هش کردن داده‌ها از دوباره حرج کردن داده‌ها توسط کاربران سودجو جلوگیری می‌کند. این کار باعث می‌شود که افراد سودجو نتوانند تغییرات دلخواه خود را در بلاک چین انجام دهند و امنیت بلاک چین افزایش یابد.

• سازماندهی تراکنش‌ها: درخت مرکل(Merkle Tree) یک جزء اساسی در فناوری بلاک چین است که از هش کردن برای سازماندهی و خلاصه کردن تراکنش‌ها استفاده می‌کند. هش کردن تراکنش‌های فردی و ترکیبی به درخت مرکل این امکان را می‌دهد که یک هش واحد و کلی در ریشه بلاک چین تولید کند. در نهایت ساختار منحصر‌به‌فرد تولید شده توسط درخت مرکل باعث می‌شود که تراکنش‌ها راحت‌تر و سریع‌تر تایید شوند.
• مکانیسم‌های اجماع: فرآیند هشینگ نقش موثری در مکانیسم‌های اجماع کار و اثبت سهام دارد. هش کردن باعث می‌شود که همه گره‌ها بتوانند در مورد اعتبار و ترتیب تراکنش‌ها به توافق برسند. در واقع الگوریتم‌های هش تغییرناپذیری و یکپارچگی داده‌های تراکنش را تضمین می‌کنند. به همین جهت امنیت تراکنش‌ها و بلوک‌ها افزایش می‌یابد.

جمع بندی؛ آنچه از مقاله هش بلاک چین چیست آموختیم

هش یا فرآیند هشینگ یکی از ابزارهای مهم و کاربردی در علم کامپیوتر است که برای مدیریت و سازماندهی داده‌ها استفاده می‌شود. این ابزار در دنیای بلاک چین و ارزهای دیجیتال نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. توابع هش انواع مختلفی دارند و با افزایش امنیت بلاک چین و استخراج داده‌ها به بهبود عملکرد شبکه بلاک چین کمک می‌کند. در این مقاله به طور کامل بررسی کردیم که هش بلاک چین چیست، چه مزایایی دارد و با چه هدفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امیدوارم از خواندن این مقاله لذت برده باشید و برای شما مفید بوده باشد.