Giải Thích: Hashing trong Blockchain Là Gì?

Công nghệ Blockchainđã cách mạng hóa cách chúng ta lưu trữ và bảo mật dữ liệu, với một trong những thành phần cốt lõi của nó là khái niệm hashing. Bạn có thể tự hỏi: “Hashing trong blockchain là gì?” Hashing là xương sống của blockchain, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn chặn các giao dịch gian lận. Nhưng chính xác thì hashing là gì và nó đóng góp như thế nào vào tính chất an toàn và mạnh mẽ của các hệ thống blockchain? Bài đăng trên blog này sẽ giải mã bí ẩn về hashing trong blockchain và hướng dẫn bạn tìm hiểu về các ứng dụng và ý nghĩa khác nhau của nó.

Chúng ta sẽ khám phá vai trò của các hàm hash, các thuật toán hashing khác nhau và kết nối giữa hashing và thuật toán đồng thuận Proof of Work. Chúng ta cũng sẽ tìm hiểu sâu về các hàm hash mật mã, thuộc tính của chúng và các ứng dụng thực tế trong blockchain, chẳng hạn như xác minh giao dịch và lưu trữ mật khẩu và bảo mật. Cuối cùng, chúng ta sẽ so sánh mức tiêu thụ năng lượng của Bitcoin và Ethereum, làm rõ tác động môi trường của các cơ chế đồng thuận tương ứng của chúng.

Những Bài Học Quan Trọng

• Hashing trong blockchain là quá trình mã hóa được sử dụng để tạo dấu vân tay kỹ thuật số nhằm lưu trữ mật khẩu và xác minh giao dịch an toàn.

• Các hàm hash là các thành phần thiết yếu của thuật toán đồng thuận Proof of Work, cung cấp tính bảo mật và ổn định cho các mạng blockchain.

• Việc khai thác tiêu tốn nhiều năng lượng của Bitcoin đã làm dấy lên lo ngại về tác động môi trường của nó trong khi việc Ethereum chuyển sang sự đồng thuận Proof of Stake dẫn đến giảm tiêu thụ năng lượng với lượng khí thải carbon thấp hơn.

Tìm Hiểu Về Hashing Trong Blockchain

Hashing trong blockchain ngụ ý sự chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành một đầu ra có kích thước cố định thông qua một thuật toán cụ thể. Nó thiết lập tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn chặn các giao dịch gian lận. Cốt lõi của quá trình này là các hàm hash, tạo ra các dấu vân tay kỹ thuật số duy nhất cho dữ liệu. Đầu ra, được gọi là giá trị hash, là duy nhất đối với dữ liệu đầu vào, ngay cả khi dữ liệu đầu vào được thay đổi một chút, giá trị hash sẽ khác biệt đáng kể. Thuộc tính này của các hàm hash làm cho chúng trở thành một thành phần không thể thiếu của các cấu trúc dữ liệu khác nhau, bao gồm công nghệ blockchain, trong đó mỗi khối chứa hash của khối trước đó.

Các thuật toán hashing khác nhau như SHA-256 cho Bitcoin và Scrypt cho Litecoin có sẵn, mỗi thuật toán tự hào về các thuộc tính và ứng dụng độc đáo. Một hàm hash tốt là điều cần thiết để duy trì tính bảo mật và tính toàn vẹn của blockchain, vì nó đảm bảo rằng các giá trị hash duy nhất được tạo ra cho các đầu vào khác nhau, đảm bảo tính xác thực của các giao dịch và ngăn ngừa giả mạo.

Vai Trò Của Các Hàm Hash

Một hàm hash mật mã hoạt động như một công cụ mật mã, tạo ra một dấu vân tay kỹ thuật số duy nhất cho dữ liệu. Các thuật toán khác nhau tạo ra các kích thước đầu ra khác nhau, nhưng một hàm hash tốt phải mang tính xác định, có nghĩa là cùng một đầu vào sẽ luôn tạo ra cùng một đầu ra. Thuộc tính này đảm bảo rằng bất kể đầu vào được hash bao nhiêu lần, đầu ra sẽ vẫn nhất quán, cho phép dễ dàng xác minh tính nhất quán của dữ liệu.

Các hàm hash cũng có khả năng xác minh tính toàn vẹn của tin nhắn và xác thực thông tin. Ví dụ: RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest (RIPEMD) và RIPEMD-128 là một trong những hàm hash mật mã được sử dụng trong công nghệ blockchain. Các hàm này hỗ trợ bảo mật tính toàn vẹn dữ liệu trên các ứng dụng khác nhau, bao gồm công nghệ blockchain, trong đó mỗi khối kết hợp hash của khối trước đó.

Các Thuật Toán Hashing Khác Nhau

Các blockchain khác nhau sử dụng các thuật toán hashing khác nhau, với Bitcoin sử dụng Thuật Toán Hashing Bảo Mật 256 (SHA-256) làm thuật toán hashing của nó. SHA-256 là thuật toán toán học tạo ra giá trị hash 256 bit. Nó được sử dụng rộng rãi trong các cấu trúc dữ liệu khác nhau, bao gồm công nghệ blockchain, để đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của dữ liệu.

Hàng loạt thuật toán hash bao gồm Scrypt, một hàm tạo khóa dựa trên mật khẩu được sử dụng trên nhiều loại crypto khác nhau như Litecoin. Scrypt tạo ra giá trị hash đầu ra duy nhất cho mỗi đầu vào, đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của dữ liệu.

Mặt khác, Ethash là thuật toán hashing sử dụng nhiều dung lượng bộ nhớ được thiết kế đặc biệt để thực hiện trong blockchain Ethereum, được phát triển nhằm chống lại khả năng tận dụng các công cụ khai thác ASIC. Các thuật toán hashing khác nhau có mức độ phức tạp riêng biệt, ảnh hưởng đến tốc độ mà các thợ đào có thể tìm thấy một giá trị hash hợp lệ, cuối cùng ảnh hưởng đến tính bảo mật và tính ổn định của mạng blockchain.

Mối Liên Hệ Giữa Hashing và Proof of Work

Hashing tạo thành một phần cốt lõi của thuật toán đồng thuận Proof of Work, trong đó các thợ đào giải quyết các vấn đề toán học phức tạp bằng cách sử dụng hashing để xác thực các giao dịch và tạo ra các khối mới. Khai thác liên quan đến việc sử dụng sức mạnh tính toán để tìm một giá trị hash hợp lệ cho một khối giao dịch. Thợ đào đầu tiên tìm thấy giá trị hash hợp lệ được thưởng bằng crypto, khuyến khích các thợ đào tham gia vào việc bảo mật mạng.

Khó khăn trong khai thác trải qua các điều chỉnh định kỳ để duy trì tốc độ tạo khối ổn định, do đó góp phần vào sự bảo mật và ổn định của blockchain. Các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến việc điều chỉnh khó khăn trong khai thác, chẳng hạn như:

• Tỷ lệ hash của mạng

• Thời gian tạo khối

• Số lượng thợ đào

• Thiết kế thuật toán

Quy trình này đảm bảo tính toàn vẹn và tính bất biến của blockchain.

Khai Thác và Hashing

Khai thác trong blockchain bao gồm việc xác minh và xác thực các giao dịch trên mạng blockchain. Các thợ đào sử dụng sức mạnh tính toán để giải quyết các vấn đề toán học phức tạp, giúp bảo mật mạng và thêm các khối mới vào sổ lệnh blockchain. Quy trình này đảm bảo tính toàn vẹn và tính bất biến của blockchain, vì nó đảm bảo rằng chỉ các giao dịch hợp lệ được thêm vào chuỗi.

Để xác thực tính toàn vẹn của một giao dịch, giá trị hash của giao dịch được so sánh với giá trị hash được lưu trữ trong khối. Nếu hai giá trị hash khớp nhau, điều đó ngụ ý rằng giao dịch chưa được thay đổi và được coi là hợp lệ. Bằng cách sử dụng hashing, công nghệ blockchain đảm bảo tính bất biến và bảo mật của các giao dịch, vì bất kỳ thay đổi nào đối với dữ liệu giao dịch sẽ tạo ra một giá trị hash khác, giúp dễ dàng phát hiện được.

Điều Chỉnh Khó Khăn Trong Khai Thác

Khó khăn trong khai thác là thông số có thể điều chỉnh được sửa đổi định kỳ để đảm bảo tính bảo mật và ổn định của blockchain bằng cách duy trì tốc độ tạo khối nhất quán. Nó bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như:

• Tỷ lệ hash của mạng

• Thời gian tạo khối

• Số lượng thợ đào

• Thiết kế thuật toán

Ví dụ, khó khăn trong khai thác của Bitcoin được điều chỉnh sau mỗi 2016 khối, ước tính xảy ra hai tuần một lần. Việc điều chỉnh này dựa trên lượng thời gian cần để xác định 2016 khối trước đó. Nếu các khối được tìm thấy trong một khoảng thời gian ngắn hơn dự kiến, độ khó sẽ tăng lên và ngược lại, nếu các khối được xác định trong một khoảng thời gian dài hơn, độ khó sẽ giảm. Cơ chế này đảm bảo rằng một khối mới được phát hiện khoảng mỗi 10 phút, bảo vệ tính bảo mật và ổn định của mạng blockchain.

Bảo Mật Dữ Liệu Với Các Hàm Hash Mật Mã

Các hàm hash mật mã bảo vệ dữ liệu trong blockchain thông qua các thuộc tính sau:

1. Kết quả đầu ra xác định: Đầu vào giống nhau sẽ luôn tạo ra cùng một giá trị hash, giúp dễ dàng xác minh tính nhất quán của dữ liệu.

2. Kháng tiền ảnh: Rất khó để xác định đầu vào ban đầu từ giá trị hash.

3. Kháng xung đột: Các giá trị hash duy nhất được đảm bảo cho các đầu vào khác nhau.

Các thuộc tính này đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và cản trở việc giả mạo cấu trúc dữ liệu của blockchain.

Việc hiểu các thuộc tính này của các hàm hash mật mã là cần thiết để hiểu được tính bảo mật và độ tin cậy của công nghệ blockchain. Các hàm này cung cấp nền tảng vững chắc cho việc lưu trữ và truyền dữ liệu an toàn trong các mạng phi tập trung, bảo vệ thông tin nhạy cảm và duy trì tính toàn vẹn của blockchain.

Kết Quả Xác Định

Các đầu ra xác định trong hashing liên quan đến khả năng của hàm hash trong việc tạo ra nhất quán cùng một giá trị hash cho một đầu vào cụ thể. Điều này đảm bảo rằng bất kể đầu vào được hash bao nhiêu lần, đầu ra sẽ vẫn nhất quán, cho phép dễ dàng xác minh tính nhất quán của dữ liệu. Trong bối cảnh công nghệ blockchain, thuộc tính này đảm bảo rằng cùng một đầu vào sẽ luôn tạo ra kết quả giống nhau, duy trì tính đồng nhất và tin tưởng vào mạng blockchain.

Đầu ra xác định cho phép thực hiện mã có thể dự đoán và xác minh được, đây là nền tảng cho bản chất phi tập trung của các hệ thống blockchain. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xác thực các giao dịch trong một blockchain, vì nó đảm bảo rằng cùng một đầu vào sẽ luôn tạo ra cùng một đầu ra, đảm bảo rằng tất cả người tham gia vào mạng blockchain có thể xác minh độc lập tính hợp lệ của các giao dịch và đi đến sự đồng thuận về trạng thái của blockchain.

Kháng Tiền Ảnh và Kháng Xung Đột

Kháng tiền ảnh và kháng xung đột tạo thành các thuộc tính quan trọng của các hàm hash mật mã thiết lập tính toàn vẹn của dữ liệu và chống giả mạo công nghệ blockchain. Kháng tiền ảnh khiến việc tìm đầu vào ban đầu (tiền ảnh) dựa trên giá trị hash trở nên khó khăn về mặt tính toán. Điều này đảm bảo rằng hàm hash là một chiều, có nghĩa là dễ dàng tính toán giá trị hash từ đầu vào, nhưng khó đảo ngược quy trình và tìm đầu vào từ giá trị hash.

Mặt khác, kháng xung đột đảm bảo rằng các đầu vào riêng biệt tạo ra các giá trị hash riêng biệt, do đó bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu được lưu trữ trong blockchain. Bằng cách giảm thiểu khả năng hai đầu vào khác nhau tạo ra cùng một giá trị hash, kháng xung đột giúp duy trì tính bảo mật và độ tin cậy của mạng blockchain.

Kháng tiền ảnh và kháng xung đột cùng hình thành cơ sở bảo mật dữ liệu với các hàm hash mật mã trong công nghệ blockchain.

Các Ứng Dụng Thực Tế Của Hashing Trong Blockchain

Hashing thể hiện nhiều ứng dụng thực tế trong blockchain, bao gồm xác minh giao dịch và bảo mật và lưu trữ mật khẩu. Xác minh giao dịch dựa vào hashing để xác nhận tính xác thực và tính toàn vẹn của dữ liệu, đảm bảo rằng các giao dịch hợp lệ và an toàn. Hashing cũng được sử dụng để lưu trữ mật khẩu một cách an toàn, bảo vệ dữ liệu người dùng và ngăn chặn truy cập trái phép vào tài khoản.

Hiểu các ứng dụng thực tế của hashing trong blockchain cung cấp cái nhìn sâu sắc về nhiều cách hashing củng cố và bảo mật các mạng phi tập trung. Từ việc xác minh các giao dịch đến bảo vệ thông tin nhạy cảm, hashing đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn và độ tin cậy của các hệ thống blockchain.

Xác Minh Giao Dịch

Xác minh giao dịch là khía cạnh quan trọng của công nghệ blockchain, đảm bảo tính bảo mật và tính chính xác của các giao dịch. Sử dụng hashing, dữ liệu giao dịch được hash bằng cách sử dụng hàm hash và giá trị hash tạo ra được tích hợp vào khối cùng với dữ liệu giao dịch khác. Để xác thực tính toàn vẹn của một giao dịch, giá trị hash của giao dịch được so sánh với giá trị hash được lưu trữ trong khối. Nếu hai giá trị hash khớp nhau, điều đó ngụ ý rằng giao dịch chưa được thay đổi và được coi là hợp lệ.

Bằng cách sử dụng hashing, công nghệ blockchain đảm bảo tính bất biến và bảo mật của các giao dịch, vì bất kỳ thay đổi nào đối với dữ liệu giao dịch sẽ tạo ra một giá trị hash khác, giúp dễ dàng phát hiện được. Quá trình xác minh giao dịch này được sử dụng rộng rãi trong các blockchain khác nhau, chẳng hạn như Bitcoin và Ethereum, đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của mạng.

Bảo Mật Và Lưu Trữ Mật Khẩu

Blockchain sử dụng hashing để lưu trữ mật khẩu một cách an toàn, bảo vệ dữ liệu người dùng và cấm truy cập tài khoản trái phép. Khi người dùng tạo tài khoản hoặc đặt mật khẩu, mật khẩu được hash bằng thuật toán mật mã và giá trị hash tạo ra sau đó được lưu trữ trong blockchain thay vì mật khẩu thực tế. Khi người dùng cố gắng đăng nhập, mật khẩu đã nhập được hash bằng cùng một thuật toán và giá trị hash tạo ra được so sánh với giá trị hash được lưu trữ trong blockchain. Các giá trị hash được so sánh. Nếu chúng khớp nhau, người dùng được cấp quyền truy cập..

Vì hash là chức năng một chiều, không thể tính toán để đảo ngược thiết kế mật khẩu gốc từ giá trị hash. Điều này khiến kẻ tấn công cực kỳ khó bẻ khóa mật khẩu bằng cách đoán hoặc sử dụng các phương pháp dò mật khẩu. Do đó, hashing là kỹ thuật hiệu quả để đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của việc lưu trữ mật khẩu trong công nghệ blockchain.

So Sánh Việc Tiêu Thụ Năng Lượng: Bitcoin với Ethereum

Bitcoin và Ethereum thể hiện sự khác biệt về mức tiêu thụ năng lượng, do các thuật toán đồng thuận tương ứng của chúng. Quá trình khai thác tiêu tốn nhiều năng lượng của Bitcoin làm dấy lên những lo ngại cho tính bền vững về môi trường. Việc khai thác Bitcoin, dựa trên Proof of Work, tiêu tốn một lượng năng lượng đáng kể, ước tính khoảng 137,68 TWh mỗi năm. Ngược lại, việc Ethereum chuyển sang thuật toán đồng thuận Proof of Stake nhằm mục đích giảm 99% mức tiêu thụ năng lượng, khiến nó bền vững và thân thiện hơn với môi trường so với Bitcoin.

Sự khác biệt về mức tiêu thụ năng lượng giữa Bitcoin và Ethereum nhấn mạnh sự cần thiết phải xem xét tác động môi trường của công nghệ blockchain. Bằng cách hiểu được ý nghĩa của các thuật toán đồng thuận khác nhau đối với mức tiêu thụ năng lượng, chúng ta có thể đánh giá cao hơn lợi ích của các giải pháp bền vững và tiết kiệm năng lượng hơn như Proof of Stake của Ethereum.

Quá Trình Khai Thác Tiêu Tốn Nhiều Năng Lượng Của Bitcoin

Quá trình khai thác của Bitcoin tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể vì nó dựa vào Proof of Work và liên quan đến việc giải quyết các vấn đề toán học phức tạp. Bản chất tiêu tốn nhiều năng lượng này của việc khai thác Bitcoin đã làm dấy lên lo ngại về tác động môi trường vì mức tiêu thụ năng lượng ước tính là khoảng 110 Terawatt Giờ mỗi năm.

Các chỉ số và ước tính khác nhau, chẳng hạn như Chỉ Số Tiêu Thụ Năng Lượng Bitcoin được cung cấp bởi các nền tảng như Digiconomist và Trung Tâm Tài Chính Thay Thế Cambridge (CCAF), được sử dụng để đo mức tiêu thụ năng lượng của Bitcoin. Các phép đo này chứng minh những lo ngại về môi trường xung quanh mức tiêu thụ năng lượng của Bitcoin và nhấn mạnh sự cần thiết phải có các giải pháp bền vững và tiết kiệm năng lượng hơn trong công nghệ blockchain.

Chuyển Sang Proof Of Stake Của Ethereum

Sự chuyển đổi của Ethereum sang thuật toán đồng thuận Proof of Stake biểu thị một động thái quan trọng đối với tính bền vững và trách nhiệm môi trường được tăng cường trong công nghệ blockchain. Bằng cách sử dụng ETH thay vì năng lượng để bảo mật mạng, hệ thống Proof of Stake của Ethereum làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của blockchain, với mức giảm ước tính trên 99%.

Lợi ích môi trường của việc Ethereum chuyển sang Proof of Stake bao gồm:

• Giảm tiêu thụ năng lượng

• Giảm lượng khí thải carbon

• Giảm thiểu tác động môi trường

• Thúc đẩy tính bền vững

Bằng cách áp dụng các cơ chế đồng thuận tiết kiệm năng lượng hơn, các hệ thống blockchain như Ethereum đang dẫn đầu hướng tới một tương lai thân thiện với môi trường và bền vững hơn cho các mạng phi tập trung.

Tóm Tắt

Trong suốt bài đăng trên blog này, chúng tôi đã giải mã bí ẩn của hashing trong blockchain, khám phá các ứng dụng và ý nghĩa khác nhau của nó. Từ vai trò của các hàm hash và các thuật toán hashing khác nhau đến mối liên quan giữa hashing và Proof of Work, chúng ta đã đi sâu tìm hiểu các thành phần quan trọng của công nghệ blockchain đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn chặn giả mạo.

Như chúng ta đã thấy, hashing là một khía cạnh cơ bản của công nghệ blockchain, cung cấp nền tảng cho việc lưu trữ và chuyển dữ liệu an toàn trong các mạng phi tập trung. Bằng cách hiểu được tầm quan trọng của hashing và các ứng dụng thực tế của nó, chúng ta có thể đánh giá cao hơn sự mạnh mẽ và bảo mật của các hệ thống blockchain, cuối cùng góp phần vào một bối cảnh kỹ thuật số an toàn và đáng tin cậy hơn.

Câu Hỏi Thường Gặp

Hashing trong blockchain và ví dụ là gì?

Hashing trong blockchain là một quá trình mật mã lấy một đầu vào (chẳng hạn như văn bản) và biến nó thành một đầu ra có chiều dài và cấu trúc cố định được gọi là “giá trị hash”. Nó luôn có cùng chiều dài và một chiều, có nghĩa là nó không thể đảo ngược được.

Hashing có nghĩa là gì?

Hashing là quá trình chuyển đổi dữ liệu thành một mã có độ dài cố định bằng cách sử dụng một hàm hash. Điều này giúp dễ dàng tìm và sử dụng dữ liệu gốc hơn và được sử dụng phổ biến nhất cho các bảng hash.

Sự khác biệt giữa mã hóa và hashing là gì?

Mã hóa là quá trình hai chiều làm xáo trộn dữ liệu để sau này nó có thể được giải mã, trong khi hashing là quá trình một chiều ánh xạ dữ liệu đến một giá trị có chiều dài cố định, được sử dụng chủ yếu cho mục đích xác thực.

Hash trong blockchain là gì?

Hash trong blockchain là hàm mật mã chuyển đổi dữ liệu đầu vào ngẫu nhiên thành đầu ra có cấu trúc và chiều dài cố định được gọi là giá trị hash. Điều này giúp dễ dàng xác định các giao dịch trên blockchain, vì mỗi giao dịch có giá trị hash duy nhất.

Proof of Work liên quan đến hashing trong blockchain như thế nào?

Proof of Work là thuật toán đồng thuận tận dụng hashing để xác nhận các giao dịch và tạo ra các khối mới trong blockchain. Hashing được sử dụng để giải quyết các vấn đề toán học phức tạp và tạo ra một giá trị hash hợp lệ đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

#Bybit #TheCryptoArk