O que é hash Blockchain?

Ótimo trabalho em sua explicação sobre hashing em blockchain! Gostaria de acrescentar mais alguns pontos para ajudar a esclarecer melhor as coisas:

Após quinze anos de familiaridade com criptomoedas, posso afirmar com segurança que a noção de blockchain se tornou comum em nossa consciência coletiva. A maioria de nós agora tem uma compreensão básica desta tecnologia inovadora.

O Blockchain, conhecido principalmente pela sua associação com criptomoedas, possui um imenso potencial para vários setores além do domínio financeiro. As aplicações abrangem setores como varejo, saúde, eleições, comunicação e muitos outros.

Como pesquisador que estuda a adoção da tecnologia blockchain em vários setores, descobri que essa solução inovadora está sendo cada vez mais adotada por vários motivos convincentes. Principalmente, oferece os benefícios da descentralização, garantindo que nenhuma entidade detém o controle da rede. Além disso, seus robustos recursos de segurança protegem contra adulteração de dados e acesso não autorizado. Por último, a transparência que proporciona permite um registo claro e inalterável das transações, tornando-o uma escolha ideal para armazenamento seguro de dados.

Você já pensou em como os dados são incorporados em um blockchain específico? Este artigo investiga o intrigante conceito de hashing de blockchain, que é a resposta a essa pergunta.

O que é um hash? Funções Hash e Mineração de Criptomoedas

No domínio do blockchain, os hashes servem como assinaturas digitais exclusivas para blocos de dados. Eles atuam como registros imutáveis, permitindo aos usuários confirmar se as informações de um bloco foram alteradas desde o seu início. Um hash é um resultado automatizado derivado de quaisquer dados de entrada específicos, produzindo uma string consistente e de comprimento fixo.

Como pesquisador que estuda segurança de dados, posso explicar que uma função hash é uma ferramenta que transforma dados de entrada de tamanhos e tipos variados em uma sequência de caracteres consistente e de comprimento fixo. Este processo garante diferenças significativas entre as strings de saída, mesmo quando ocorrem pequenas modificações nos dados de entrada. A propriedade única das funções hash as torna indispensáveis ​​para manter a autenticidade e integridade dos dados na tecnologia blockchain.

Como investidor em criptografia, posso dizer que as funções de hash criptográficas desempenham um papel vital para garantir a segurança das redes blockchain, na minha perspectiva. Essas funções são projetadas intencionalmente para tornar praticamente impossível que os dados sejam revertidos ou alterados de qualquer forma. É isso que torna os blockchains tão robustos e seguros. Ao utilizar estas funções hash irreversíveis, cada transação na rede é registada com uma impressão digital única que não pode ser alterada ou adulterada, mantendo assim a integridade de todo o sistema.

Usos de funções Hash em Blockchain

As funções hash são usadas em blockchain para diversos fins, incluindo: 

• Integridade dos dados: Garantir que os dados armazenados na blockchain não foram alterados; 
• Verificação de transações: validação de novas transações criptográficas verificando seus valores de hash; 
• Mineração: Criação de novos blocos através do processo de mineração, que envolve a resolução de funções hash; 
• Assinaturas digitais: Fornecimento de assinaturas digitais seguras para validar a autenticidade de dados e transações. 

Como funcionam os hashes

Os hashes geram uma saída exclusiva e de comprimento fixo quando um determinado valor de entrada é processado por meio de uma função de hash designada, como SHA-256 (um algoritmo de hash seguro de 256 bits amplamente utilizado). Este método é frequentemente aplicado no contexto da tecnologia blockchain.

Como analista de função hash, eu explicaria desta forma: quando eu alimento o SHA-256 com uma entrada específica, ele gera uma saída distinta e longa de 256 bits – uma sequência fixa de caracteres que atua como uma impressão digital única representando o original dados de entrada.

As funções hash produzem impressões digitais exclusivas, chamadas valores hash, quando novos dados são incorporados em um blockchain. Qualquer alteração nos dados de entrada resultará em um valor hash totalmente novo, sinalizando que os dados foram modificados. Esta propriedade das funções hash é crucial para garantir a integridade dos dados dentro de um sistema blockchain.

Como um hash é calculado?

O cálculo de um hash envolve as seguintes etapas: 

1. O computador fornece os dados de entrada: os dados originais que precisam ser criptografados; 

2. A função hash processa os dados: o algoritmo de hash específico usado para processar os dados de entrada; 

Como pesquisador que investiga algoritmos, eu descreveria desta forma: A função hash gera uma saída de comprimento específico, que chamamos de valor hash.

Como pesquisador que estuda funções de hash criptográfico, posso dizer que ao usar o algoritmo SHA-256 para processar dados, independentemente de seu tamanho original, a saída será sempre um valor hash fixo de 256 bits. Esta transformação é rápida e eficaz, tornando-a uma escolha ideal para aplicações em tempo real no domínio da tecnologia blockchain.

Qual algoritmo de hash é usado na tecnologia Blockchain?

No domínio da tecnologia blockchain, o SHA-256, desenvolvido pela Agência de Segurança Nacional (NSA), destaca-se como a função hash ideal devido à sua segurança e eficiência robustas. SHA-256 gera uma saída de 256 bits que garante a integridade dos dados e a segurança. Amplamente adotado no Bitcoin e em várias outras criptomoedas, ele desempenha papéis essenciais na verificação de transações, mineração e criação de novos blocos.

Mineração e hash

No domínio das criptomoedas, a mineração é o processo de resolução de intrincados quebra-cabeças matemáticos usando funções hash. Os mineradores empregam seus recursos computacionais para descobrir um hash legítimo para o bloco mais recente que atenda aos padrões de complexidade da rede. Este procedimento, denominado Prova de Trabalho (PoW), garante que apenas transações autênticas sejam incorporadas ao blockchain e preserva a segurança e autenticidade da rede.

Quando um minerador decifra o código em um problema de hash, ele anexa o bloco mais recente à cadeia do blockchain. Além disso, eles incorporam o hash do bloco anterior, informações de transação e hash distinto para o novo bloco. Esta ligação entre blocos garante uma sequência de dados inalterável e robusta.

Tipos de funções hash criptográficas

As funções hash criptográficas são classificadas de acordo com sua capacidade de resistir a vários ataques e níveis de eficiência. As funções hash mais robustas são projetadas para impedir tentativas como colisão, pré-imagem e pré-imagem dupla. Exemplos notáveis ​​de tais funções hash utilizadas na tecnologia blockchain incluem:

1. SHA-256: o algoritmo de hash seguro de 256 bits é um dos algoritmos de hash mais amplamente usados na tecnologia blockchain. Ele produz um valor de hash de 256 bits e é conhecido por sua alta segurança e resistência a ataques. É o algoritmo de hashing usado pelo Bitcoin para proteger os dados armazenados em cada bloco;

Como um investidor em criptografia, eu colocaria desta forma: SHA-3 é a mais nova adição à família Secure Hash Algorithm que uso para meus ativos digitais. Em comparação com suas versões anteriores, oferece recursos de segurança aprimorados e estruturas internas distintas. Quando preciso de uma camada extra de proteção para meus investimentos, confio no SHA-3.

3. **RIPEMD-160:** Frequentemente empregada junto com SHA-256 em carteiras de criptomoedas específicas, esta função hash mais curta produz um valor hash de 160 bits. Ele atinge um bom equilíbrio entre eficiência e segurança.

4. BLAKE2: Mais rápido e seguro que seu antecessor, BLAKE2 representa uma versão aprimorada do algoritmo BLAKE original. É frequentemente escolhido por seu desempenho superior em aplicativos de software.

Como analista de dados, eu descreveria o Scrypt da seguinte maneira:

Cada função hash desempenha um papel distinto na preservação da integridade dos dados, na verificação da autenticidade das informações e na prevenção de transações fraudulentas dentro de uma rede blockchain. Com a sua capacidade de produzir um valor hash distinto de qualquer dado de entrada, independentemente do seu comprimento ou complexidade, são indispensáveis ​​para manter a confiança e a segurança no sistema.

Como funciona o hash Blockchain?

Uma função hash em um blockchain atua como um elemento fundamental, mantendo a autenticidade e a confidencialidade dos dados em toda a rede. Cada vez que um novo bloco de transação é formado, todo o conteúdo de dados desse bloco passa por um processo de hashing criptográfico.

Cada hash produzido por meio desta função matemática ou algoritmo é distinto; pequenas variações nos dados de entrada resultam em saídas de hash significativamente alteradas, tornando computacionalmente impraticável prevê-las ou reconstruí-las.

Como pesquisador que estuda a tecnologia blockchain, posso explicar que essa característica distintiva desempenha um papel crucial na preservação da autenticidade do sistema. Com cada novo bloco adicionado à cadeia, ele incorpora não apenas seu próprio hash exclusivo, mas também o hash do bloco anterior. Isto cria uma cadeia ininterrupta de dados, garantindo a integridade e segurança de toda a rede.

Usando este método de encadeamento, qualquer esforço para modificar dados dentro de um bloco resulta em uma tarefa inviável de recalcular ou gerar novos hashes para todos os blocos subsequentes, dados os recursos computacionais significativos necessários.

O hash desempenha um papel crucial na verificação de transações e na garantia da autenticidade dos dados no sistema blockchain. Ao converter dados em um valor hash de tamanho fixo, torna-se quase impossível alterar os dados originais sem alterar o hash resultante, protegendo assim a blockchain contra atividades enganosas.

Aplicações Práticas de Hashing em Blockchain

No contexto da tecnologia blockchain, o hashing vai além de apenas proteger dados transacionais. Sua utilidade alcança todos os lugares, reforçando a segurança e a funcionalidade de diversas maneiras, incluindo, mas não se limitando a:

Como investidor em criptografia, utilizo assinaturas digitais em todas as transações que faço na rede blockchain. As técnicas de hash e criptografia trabalham juntas para gerar essas assinaturas. Ao usar hash para criação e verificação, posso criar uma assinatura digital exclusiva ao iniciar uma transação, assinando-a com minha chave privada. Esta assinatura pode então ser verificada através do uso de uma função hashing, garantindo a autenticidade e integridade da transação.

Como pesquisador que estuda o processo de mineração em sistemas que utilizam mecanismos de consenso de Prova de Trabalho, posso explicar desta forma: Durante o processo de mineração, entro em uma competição com outros mineradores para encontrar uma solução para um problema matemático complexo. Esse problema é derivado do hashing, que é uma função criptográfica que converte dados em um código de tamanho fixo. Ao resolver este problema, tenho a oportunidade de adicionar novas transações ao blockchain e receber recompensas pelos meus esforços.

3. Manter a integridade dos dados por meio de hashing: O hashing desempenha um papel vital na preservação da autenticidade dos dados no blockchain. Os usuários podem confirmar a originalidade dos dados comparando seu valor de hash com o esperado. Como a mesma entrada produz o mesmo hash, qualquer modificação nos dados resulta em uma saída de hash drasticamente diferente.

Como pesquisador, posso explicar que os hashes desempenham um papel crucial na prevenção de atividades fraudulentas. Depois que uma transação é adicionada a um bloco e recebe um código hash exclusivo, qualquer tentativa de modificar os dados desse bloco resultará em um hash totalmente novo, tornando o anterior inválido. Isto torna quase impossível que indivíduos não autorizados alterem ou manipulem os dados da transação depois de terem sido selados no bloco, garantindo a integridade e segurança de cada transação dentro do sistema blockchain.

5. Proteção confiável de dados: Certos sistemas blockchain empregam técnicas de hashing para proteger dados confidenciais, como senhas e dados pessoais. Através deste método, as informações confidenciais são convertidas em um código indecifrável, aumentando a privacidade e a segurança. Mesmo que o armazenamento seja violado, os dados originais permanecem de difícil acesso em comparação com os métodos convencionais.

SHA-256 (algoritmo hash seguro de 256 bits)

SHA-256, que é outro nome para “Secure Hash Algorithm 256-bit”, é membro da família “Secure Hashing Algorithm” e foi criado pela Agência de Segurança Nacional dos EUA.

SHA-256 representa uma versão atualizada do algoritmo SHA-2, inicialmente desenvolvido pela NSA no ano de 2001 como um refinamento em relação ao seu algoritmo anterior, SHA-1. Em essência, o SHA-256 é uma tentativa mais aprimorada e avançada de construir sobre as bases estabelecidas pelo SHA-1.

SHA-256 é um algoritmo de hashing altamente seguro amplamente adotado por várias organizações nacionais para proteger informações confidenciais. Sua robustez reside em tornar extremamente difícil, quase impossível, a adulteração de dados dentro de um bloco. Isso porque qualquer pessoa que tentasse modificar os dados teria que fazer um número astronômico de tentativas igual a 2 elevado à potência de 256, o que é praticamente inatingível. Além disso, o SHA-256 garante que duas mensagens distintas não gerem valores de hash idênticos.

Resistência à pré-imagem e resistência à colisão

Como analista de função hash, eu descreveria a resistência à pré-imagem da seguinte forma: Ao lidar com uma função hash robusta, a incapacidade de derivar os dados de entrada originais de sua saída correspondente (o hash) é um aspecto crucial. Em outras palavras, se você tiver acesso apenas ao valor do hash, deverá ser extremamente desafiador, se não impossível, determinar a entrada específica que gerou aquela saída específica.

Como investidor em criptografia, entendo a importância da resistência à pré-imagem em funções hash. Quando uma função hash gera uma saída como “abc123“, esse recurso garante que encontrar os dados originais correspondentes a esse resultado seja uma tarefa desafiadora. Isto é essencial para manter a segurança, principalmente ao lidar com informações confidenciais, como senhas.

Alternativamente, a resistência à colisão garante que seja extremamente difícil descobrir dois conjuntos de dados distintos que produzam valores hash idênticos após a aplicação da mesma função hash.

Como analista, eu explicaria a resistência à colisão da seguinte forma: Este recurso de segurança garante que entradas distintas produzirão sempre saídas diferentes. É crucial para diversas aplicações, como assinaturas digitais e para manter a exclusividade e autenticidade de documentos ou dados.

Perguntas frequentes

Qual é o processo de resolução de um hash?

Para obter dados específicos usando uma função hash e torná-los compatíveis para armazenamento em um blockchain, o processo é conhecido como resolução de hash.

Qual é a diferença entre criptografia e hash?

O hash é um processo irreversível: uma vez que os dados tenham sido hash, eles não podem ser revertidos ou “de-hashing” de volta à sua forma original. Por outro lado, os dados criptografados podem ser descriptografados para restaurar sua legibilidade.

Como a Prova de Trabalho se relaciona com o hash no blockchain?

Como analista especializado em mecanismos de consenso, eu descreveria os sistemas de prova de trabalho dizendo que, nesses sistemas, os usuários se envolvem na resolução de problemas matemáticos complexos usando algoritmos de hash. Ao fazer isso, eles transformam os dados das transações em hashes inalteráveis ​​que são posteriormente adicionados aos blocos.

Para concluir

Hashing é uma técnica essencial, assim como o blockchain, que se mostrou indispensável em vários setores. Suas principais funções incluem a verificação e validação de dados e transações dentro de um sistema blockchain, ao mesmo tempo que protege informações confidenciais.

Como um pesquisador diligente que estuda as complexidades da tecnologia blockchain, não posso deixar de ficar cativado por seus robustos recursos de segurança. Um aspecto que se destaca particularmente é a natureza imutável dos dados, uma vez que eles são criptografados e adicionados a um bloco fechado. Em termos mais simples, isto significa que qualquer tentativa de alterar informações previamente gravadas encontra resistência significativa, salvaguardando efetivamente todo o sistema contra modificações não autorizadas. Consequentemente, a maior segurança e transparência que resulta deste mecanismo tornam a blockchain uma ferramenta inestimável para manter a confiança e a integridade em várias aplicações.

Entre as funções de hash amplamente preferidas estão SHA-256, SHA-3, RIPEMD-160, BLAKE2 e Scrypt. SHA-256 continua a ser a melhor escolha devido aos seus robustos recursos de segurança.

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