ما هو الهاش Hash في العملات الرقمية
تقني نت – ما هو الهاش Hash في العملات الرقمية، عملية حسابية تعرف باسم الهاش تحول مدخلاً بأي طول إلى إخراج مشفر بطول معين، لذلك ستظل التجزئة الفريدة دائمًا بنفس الحجم بغض النظر عن المقدار الأصلي للبيانات أو حجم الملف المتضمن، نظرًا لأن وظائف التجزئة “أحادية الاتجاه”، فلا يمكن استخدامها “لعكس هندسة” المدخلات من الإخراج المجزأ.
ومع ذلك إذا قمت بتطبيق نفس الوظيفة على نفس البيانات، فستكون التجزئة هي نفسها مما يسمح لك بالتحقق من أن البيانات هي نفسها وبالتالي غير تالفة بشرط أن تعرف بالفعل التجزئة، لذا هل فكرت في الأمر من قبل ولكن تحتاج لتفاصيل أكثر عن “ما هو الهاش Hash في العملات الرقمية” تابع هذا المقال التعليمي.
ما هو الهاش Hash في العملات الرقمية؟
تأخذ وظائف الهاش المشتركة مدخلات ومخرجات متغيرة الطول ذات طول ثابت، ويتم دمج قدرات تمرير الرسائل لوظائف الهاش مع ميزات الأمان في وظائف تجزئة التشفير، وفي أنظمة الحوسبة تستخدم وظائف الهاش بشكل متكرر هياكل البيانات للأنشطة بما في ذلك التحقق من دقة الاتصالات ومصادقة البيانات، ونظرًا لأنه يمكن تصدعها في وقت متعدد الحدود فإنها تعتبر “ضعيفة” من ناحية التشفير ولكن يصعب كسرها.
كما يتم تعزيز وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية التقليدية بميزات الأمان من خلال وظائف التجزئة المشفرة، مما يجعل فك تشفير محتوى الرسالة أو معلومات المرسل والمستقبل أكثر صعوبة، كما يتجنبون الاصطدامات، ولا يجب أن تتوافق معلومات الإدخال مع نفس تجزئة الإخراج وفقًا لهذه القاعدة.
كما إنها قابلة للإخفاء ويجب أن يكون تحديد قيمة إدخال دالة التجزئة من مخرجاتها أمرًا صعبًا، ويجب أن تكون مناسبة للألغاز وأيضًا يجب أن يكون اختيار المدخل الذي ينتج عنه مخرجات محددة مسبقًا أمرًا صعبًا، و نتيجة لذلك يجب اختيار المدخلات من أوسع توزيع ممكن، لذا هيا بنا نفهم ما هو الهاش Hash في العملات الرقمية والـ blockchain.
الهاش Hash في العملات الرقمية والـ blockchain
إن blockchain هو سجل عالمي لامركزي تم إنشاؤه عن طريق ربط كتل بيانات المعاملات المنفصلة هو أساس العملة المشفرة، وتتعقب blockchain فقط المعاملات التي تم التحقق منها مما يمنع الإنفاق المزدوج والمعاملات الاحتيالية، وتُعرف القيمة المشفرة الناتجة باسم التجزئة وتتكون من سلسلة من الأرقام والحروف التي لا علاقة لها بالمادة الأصلية، ويستلزم تعدين العملات الرقمية المشفرة والعمل مع هذه التجزئة.
كما يستلزم التجزئة وضع المعلومات من كتلة خلال عملية حسابية تنتج مخرجات بطول محدد، ونظرًا لأن أي شخص يحاول فك تشفير التجزئة لن يتمكن من تحديد طول الإدخال من خلال النظر إلى طول الإخراج، فإن استخدام إخراج بطول ثابت يزيد من الأمان، وفي الأساس يتضمن حل التجزئة حل مشكلة رياضية صعبة تبدأ بالبيانات الموجودة في رأس الكتلة، ويتم تضمين رقم الإصدار والتاريخ والتجزئة المستخدمة في الكتلة السابقة وتجزئة جذر Merkle و nonce والتجزئة الهدف في كل رأس كتلة.
ويعد nonce عبارة عن سلسلة من الأرقام هو التركيز الرئيسي لعامل التعدين، وتتم إضافة محتويات الكتلة السابقة المجزأة إلى هذا الرقم والذي يتم بعد ذلك تجزئته كما يتم قبوله كحل ويتلقى المُعدِّن المكافأة، ويتم تسجيل الكتلة على blockchain إذا كانت التجزئة الجديدة أقل من التجزئة المستهدفة أو مساوية لها.
كما يجب على المُعدِّن اختيار السلسلة التي سيتم استخدامها على أنها nonce من أجل حل التجزئة والأمر الذي يتطلب الكثير من التجربة والخطأ، وهذا يرجع إلى طبيعة سلسلة nonce العشوائية ومن المحتمل أن يختبر عامل التعدين عددًا كبيرًا من الخيارات غير المتاحة قبل العثور على الخيار الصحيح لأنه من غير المحتمل للغاية أن يقوموا بتوليد العدد الصحيح في محاولتهم الأولى، وكلما كان من الصعب إنشاء تجزئة تلبي متطلبات التجزئة المستهدفة وكلما زادت الصعوبة كلما استغرق الأمر وقتًا أطول لإنشاء حل.
أمثلة على الهاش Hash في العملات الرقمية
مثال على الهاش Hash في العملات الرقمية، يعتبر ناتج تجزئة الكلمة “hello” له نفس طول إخراج العبارة “أنا ذاهب إلى المتجر.” بالنظر إلى أن الوظيفة المستخدمة لإنشاء التجزئة هي حتمية فإنها ستؤدي دائمًا إلى نفس الناتج عند إعطاء نفس المدخلات، ويمكن أن تولد مدخلات مجزأة بكفاءة، ولكنها أيضًا تجعل من الصعب تحديد المدخلات، وتسبب حتى تعديلات طفيفة على المدخلات لإنتاج تجزئة جديدة كاملة.
تعتبر معالجة خوارزميات التجزئة المطلوبة لتشفير الكتل الجديدة عملية حسابية مكثفة وقد تكون باهظة الثمن، لذا تكافئ شبكات العملات المشفرة المعدنين برموز جديدة للعملات المشفرة ورسوم المعاملات من أجل إقناعهم بالاستثمار في التكنولوجيا اللازمة، وتتم مكافأة أول عامل منجم فقط ينتج تجزئة تفي بالمعايير المدرجة في التجزئة المستهدفة.
ما هي وظيفة الهاش Hash في العملات الرقمية؟
وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية هي عمليات حسابية تقوم “بتعيين” مجموعة من البيانات أو تحويلها إلى سلسلة بت ذات طول محدد مسبقًا ويُشار إليها أيضًا باسم “قيمة التجزئة”، ولكن السؤال هو ما الذي يشكل قيمة التجزئة، تُستخدم الأساليب الرياضية المعقدة بواسطة دالة التجزئة لتغيير البيانات من أي طول إلى بيانات بطول معين (على سبيل المثال ، 256 حرفًا)، تتغير قيمة التجزئة بالكامل إذا تغير أي بت واحد في البيانات الأصلية، مما يجعله مفيدًا لتأكيد دقة الملفات الرقمية والبيانات الأخرى.
ما الوظيفة التي تخدمها عملية الهاش في بلوكتشين؟
تستخدم العديد من مكونات نظام blockchain التجزئة، ولضمان عدم تغيير أي شيء عند إضافة كتل جديدة، تحتوي كل كتلة أولاً على تجزئة رأس الكتلة للكتلة السابقة، وبالإضافة إلى ذلك يتضمن تعدين العملة المشفرة لإثبات العمل (PoW) تجزئة مجموعة من الأرقام التي تم إنشاؤها عشوائيًا لإنتاج قيمة مجزأة معينة تحتوي على سلسلة من الأصفار البادئة، ونظرًا لأن هذه الوظيفة المعقدة تستهلك الكثير من الموارد، فسيكون من الصعب على الفاعل الضار أن يستولي على الشبكة.
تطور وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية
يصادف عام 1961 ظهور أول دالة تجزئة، واخترع ويسلي بيترسون وظيفة التحقق من التكرار الدوري في ذلك الوقت، وتم تطويره للتحقق من دقة البيانات المخزنة رقمياً والمرسلة عبر شبكات مثل الإنترنت، واكتسب شعبية بسرعة وكان سهل التنفيذ، ونتيجة لذلك أصبح الآن معيار الصناعة، كما أصبحت هذه الأنظمة أكثر تخصصًا مع تقدم أجهزة الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات.
كما أتاح ذلك إمكانية تطوير وظائف تجزئة جديدة ومحسّنة، ومن بينها ما يمكننا تحديده:
- إحدى طرق تجزئة التشفير الأصلية هي MD2، في عام 1989 ابتكر رونالد ريفيست العمل، ولقد كانت حاسمة لأمن الإنترنت في ذلك الوقت، وبمستوى عالٍ من الكفاءة والأمان وتم إنتاج دالة تجزئة MD5 كنتيجة لتقدمها، والتي لا تزال تعمل في الأماكن التي لا يمثل فيها الأمن مصدر قلق كبير.
- طور المشروع الأوروبي RIPE خوارزمية تجزئة تشفير تسمى RIPEMD، وكان هذا عام 1992، وكان هدفه الأساسي هو استبدال خوارزمية التجزئة MD4 كمعيار حالي، لا سيما في متغيراته لا يزال يُنظر إليه حاليًا على أنه آمن للغاية RIPEMD-320 و RIPE MD-160 و RIPE MD-256.
- SHA هي خوارزمية تجزئة التشفير المستخدمة حاليًا، وقامت NSA بتطوير هذا النظام في عام 1993 كجزء من مشروع داخل الجهاز للتحقق من الأوراق الإلكترونية، ويُعتقد أن أكثر وظائف التجزئة أمانًا حتى الآن هي SHA ونسلها ونظرًا لأهميتها في تطوير التكنولوجيا التي مكنت Bitcoin من النهوض، لذا فإن SHA-256 لها أهمية خاصة، وتعتبر الهاش Hash في العملات الرقمية لها أهمية كبيرة جدا.
كيف تعمل وظائف الهاش Hash
تعمل وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية بسبب عدد من الإجراءات الرياضية والمنطقية المعقدة، لاستخدامها من الكمبيوتر نفسه، ويتم تحويل هذه العمليات إلى برامج كمبيوتر، ومن هناك يمكننا معالجة أي سلسلة بيانات عن طريق إدخالها في الوظيفة، ويهدف هذا إلى إنتاج سلسلة أحرف للبيانات المدخلة تكون ثابتة ومميزة في الطول.
ومع ذلك يكاد يكون من المستحيل إجراء الإجراء العكسي في نفس الوقت، وبمعنى آخر يكاد يكون من المستحيل استرداد البيانات الأصلية من التجزئة التي تم إنشاؤها بالفعل، وهذا يرجع إلى حقيقة أن التجزئة هي عملية أحادية الاتجاه، وهذا يوضح أن التجزئات ستكون مختلفة دائمًا، مما يسمح لنا بالتأكد من أنه لا يمكن لأي جهة معادية فرض التجزئة بسهولة، وعلى الرغم من أن القيام بذلك ليس مستحيلًا، فقد يحتاج المتسلل إلى معالجة البيانات لمئات السنين حتى ينجح.
وتوفر لنا هاتين النتيجتين الأمان لتطبيق هذه المنهجية في مختلف القطاعات الحساسة، وتتضمن بعض حالات الاستخدام الشهادات الرقمية والتوقيعات المميزة للمستندات السرية أو الحساسة والهوية الرقمية وتخزين المفاتيح، لكنها لا تنتهي عند هذا الحد لأن قابلية هذه التكنولوجيا للتكيف والأمان تجعلها مثالية في مجموعة متنوعة من السياقات.
وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية
يتم استخدام وظائف الهاش Hash في العملات الرقمية بشكل متكرر في هذا المجال أيضًا، وتُستخدم العقود الذكية بواسطة blockchain مثل Bitcoin و Ethereum و NEO و TRON لتشجيع التطبيقات المختلفة، وعقد عام بين الطرفين يحكم إدارة هذه التطبيقات.
ومع ذلك فإن الكثير من هذه المعلومات حساسة للغاية أو ببساطة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن الاحتفاظ بها على blockchain، ولذلك فإن استخدام وظائف التجزئة للتعامل مع هذه المشكلات هو الخيار الأفضل، وفي هذا النهج يتم الإعلان عن العقد الكامل في حين أن المعلومات المتعلقة به أو التي ترغب في الاحتفاظ بها خاصة ليست كذلك.
و قد تكون الأسماء والعناوين وعناوين المحفظة ومعلومات حول المشاركين من أطراف ثالثة من بين البيانات، وبعبارة أخرى، فإن المعلومات السرية التي قد تجدها الأطراف المعنية فقط مثيرة للاهتمام، وأيضًا التجزئات اعتادوا على إصدارات العقد، بمعنى آخر يحتوي العقد العام على تجزئة خاصة تحددها شروط العقد.
كما يُلغى العقد القديم ويتم إنشاء عقد جديد بتجزئة جديدة إذا تم تحديث العقد، ويختار التجزئة العقد المناسب لتنفيذه في تطبيق لامركزي بهذه الطريقة، مما يسهل التحكم فيه، ويتم تمييز صلاحية وشرعية العقود الذكية باستخدام التجزئة، وهو استخدام آخر لها، وأحد الأمثلة الممكنة هو عقد بيع منزل مع الدفع بالعملة المشفرة سيوفر إبرام العقد وتجزئته دليلاً قاطعًا على اتفاق الطرفين على البيع.
الخاتمة
الهاش Hash في العملات الرقمية هي عمليات حسابية تقوم “بتعيين” مجموعة من البيانات أو تحويلها إلى سلسلة بت ذات طول محدد مسبقًا ويُشار إليها أيضًا باسم “قيمة التجزئة” وبالتالي تستخدم في العمليات الحسابية المعقدة الموجودة في العملة الرقمية لذا يعتبر الهاش Hash في العملات الرقمية هي وظيفة تشفير مكنت تقنية blockchain من التطور.
إقرا أيضًا:
