هش چیست – توابع هش
تا به حال اصطلاح ارز دیجیتال را شنیده اید؟ واژگان های مربوط به دنیای ارز دیجیتال را چطور؟ پس با ما همراه باشید تا با دنیای ارز و اصطلاحات آن آشنا شویم.
هش چیست؟
آیا می دانید اصطلاح هش به چه معناست؟ به کاربرد آن دقت کرده اید؟
هش(Hash)، یک نوع تابع با ورودی اعداد و حروف و خروجی رمز گذاری شده است. اما توجه داشته باشید که ما از هش نه تنها در حوزه ارز دیجیتال بلکه در فضای اینترنت برای بازیابی اطلاعات و ذخیره کلمه عبور نیز استفاده می کنیم. اصل و پایه هش یک نوع الگوریتم طراحی شده، است. تابع هش مانند نوعی خلاصه برداری از مطالب با محتوای یکسان عمل می کند. در واقع داده های یکسان را گرفته و خروجی خلاصه ای که به صورت رمز نگاری بوده و امنیت و محتوای کامل داده ها را شامل می شود، تحویل می دهد.
تابع هش یک نوع تابع یک طرفه بوده و در جهت عکس هیچ عملکردی ندارد. تابع هش پایه و اساس بلاک چین( فضای ذخیره سازی تمامی تراکنش های ارز دیجیتالی) است. به زبان ساده تر، هش معادله ای است که مقداری را به مقدار دیگر تبدیل می کند. هش در دنیای ارز دیجیتال اهمیت ویژه ای نسبت به سایر کاربردهای آن دارد. به هر میزان که فرآیند بلاک چین به صورت رمز نگاری شده و پیچیده باشد، امنیت بیشتر شبکه تامین می گردد. هش به نوعی یک تنظیم دهنده و مدیریت بلاک چین ها است. هش ها در ازای دریافت اعداد و حروف خروجی رمز نگاری شده را در طول زیادی تحویل می دهند تا هر کسی نتواند به آسانی بلاک چین زیر نظر آن هش را هک کند.
بلاک چین
قبل از آشنایی با کارکردهای هش و دیگر اصطلاحات رمز ارز بهتر است با پایه و اساس بیت کوین و رمز ارزها آشنا شوید. بلک چین ریشه بیت کوین و دیگر رمز ارزها است. بلاک های مجزا و حاوی داده های تراکنشی در کنار یکدیگر قرار می گیرد. مهمترین مزیت بلاک چین جلوگیری از کلاهبرداری های اینترنتی است زیرا بلاک چین تنها حاوی تراکنش های معتبر می باشد. بیت کوین و بسیاری دیگر از رمز ارزهای دیجیتال با استفاده از فناوری بلاک چین تولید می شوند. هر بلاک حاوی اطلاعاتی است که به بلاک های دیگر وابسته است و به صورت زنجیره وار متصل هستند و در صورت خرید و فروش بیت کوین، همه معاملات در آن ها ثبت می گردد. هر بلوک به عنوان پرونده یک داده محسوب می شود و بلوک های بزرگتر به قدرت بیشتری برای تایید و ثبت احتیاج دارند که در اینجا هش کردن بلاک مطرح می شود. به طور کلی هش کردن، اطلاعات را در قالب های با طول یکسان فشرده می کند.
کد هش چیست؟
کد همش همانند اثر انگشت افراد منحصر به فرد بوده و هر فایل موجود در بلاک چین، کد هش ۳۲ رقمی مخصوص به خود را دارد. کد هش بر اساس نوع فایل و ورودی های هش تعیین می شود و این کد در هیچ فایل دیگری تکرار نمی گردد. تمامی فایل های ذخیره شده دارای سایز و محتوای یکسان، یک نوع کد هش داشته و در صورت تغییر محتوای فایل ذخیره شده، کد هش دیگری به فایل اختصاص داده خواهد شد. داده های محتوایی مرحله قبل که توسط بلاک چین آماده شده، به کد هش تبدیل می شود. این فرایند هشینگ نام دارد. هشینگ برای تائید صحت محتوا و رمز نگاری مورد استفاده قرار می گیرد.
ساخت کد هش بر اساس نوع زبان برنامه نویسی و سیستم عامل مورد استفاده، به روش های مختلفی انجام می گردد. توابع هش آماده ای موجود است که شما می توانید به راحتی کارکترهای خود را ذخیره و تبدیل به کد هش کنید. با وجود این سایت هایی نیز هستند که این امکان را به شما می دهند تا به صورت آنلاین بتوانید ورودی های مدنظر را وارد کرده و کد هش را تحویل بگیرید. الگوریتم های متفاوتی برای کد گذاری مورد استفاده قرار می گیرد که جدیدترین آن الگوریتم کد گذاری از نوع MD5 است. این نوع کد گذاری عملکردی بهتر از الگوریتم نسخه قبلی خود MD4 داشته و امنیت بالایی دارد. در کد گذاری MD5 هر نوع فایل محتوایی متنی، ویدئو و یا … به عنوان ورودی تحویل بگیرد، خروجی ۳۲ بیتی را در اختیار کاربر قرار می دهد.
کاربرد هش چیست؟
همان طور که گفتیم هش نوعی فرایند رمز نگاری شده است. از هش برای ایجاد امنیت در ارسال اطلاعات استفاده می شود. هش اطلاعات را تبدیل به یک فرم خاص کرده که تنها گیرنده و فرستنده قادر به خواندن آن باشند، از این طریق ارسال محرمانه اطلاعات صورت می گیرد. از هش در ذخیره سازی رمز عبور و نام کاربری وب سایت های نیز استفاده می گردد. در این مورد شما با یک بار ورود رمز عبور خود را به صورت هش شده در اختیار دیتابیس وبسایت قرار می دهید و به این صورت شما به عنوان کاربر شناخته شده در آن سایت می توانید دفعات بعد نیز به آسانی وارد سایت شوید واطلاعات شما در آن ذخیره است.
الگوریتم هش و توابع هش دارای ویژگی های زیر هستند:
– قطعی و ثابت
به ازای ورودی یکسان، بدون توجه به تعداد دفعات فرایند تکرار شده، تنها یک خروجی به شما تحویل داده خواهد شد.
– محاسبه سریع
زمان فرایند هشینگ و تبدیل محتوا به رمز نگاری باید در چند ثانیه و به سرعت انجام گردد.
– غیرقابل بازگشت
هشینگ یک طرفه بوده و شما نمی توانید از خروجی به محتوای اصلی دوباره دسترسی پیدا کنید.
– تغییر محتوایی
تنها در صورت تغییر در محتوای ورودی حتی یک تغییر کوچک، خروجی با تغییرات زیادی ارائه می شود.
– برابر نبودن مقدار هش به ازای تمامی ورودی ها
– بدون توجه به محتوای ورودی، خروجی تمامی توابع هش ۲۵۶ بیت است. این ویژگی سبب صرفه جویی در زمان محاسبات می گردد.
– محاسبه هش برای محتوای متنی بسیار ساده تر از دیگر فایل ها است.
الگوریتم هش
در فرایند رمز نگاری و یا هشینگ الگوریتم های زیادی وجود دارد که ما در اینجا به بررسی این الگوریتم ها می پردازیم:
الگوریتم Blake
این الگوریتم در دو نوع رایج است و بسته به اطلاعات ورودی اگر ۳۲ بیتی باشد، خروجی ۲۵۶ بیت تحویل خواهد داد و اگر ۶۴ بیتی باشد، خروجی با طول ۵۱۲ بیت به کاربر ارسال می کند. این الگوریتم بسیار پر کاربرد بوده و امنیت بالایی را برای اطلاعات کاربر فراهم می کند.
الگوریتم Whilpool
در این الگوریتم هر پیامی کمتر از ۲۲۵۶ بیت را به عنوان ورودی دریافت کند، تابع عش به طول ۵۱۲ بیت خروجی دارد. این الگوریتم سرعت به نسبت خوب و امنیت بالایی دارد.
الگوریتم SHA
SHA در واقع مخفف Secure Hash Algorithm به معنای الگوریتم هش ایمن است. این الگوریتم مورد تایید موسسه ملی استاندارد و فناوری اطلاعات ایالت متحده بوده و هماهنگ با ضوابط آن ها ایجاد شده است.
الگوریتم RIPEMD
این الگوریتم عملکردی همانند الگوریتم هش ایمن را داشته و به طور کلی در طراحی این الگوریتم از استانداردهای MD4 استفاده شده است. طول هش توابع این خانواده متفاوت بوده و دارای مقادیر ۱۲۸، ۱۶۰، ۲۵۶ و ۳۲۰ بیتی است.
هش ریت چیست؟
هش ریت بیانگر تعداد عملیات هشینگی که در فرآیند استخراج رمز ارزها انجام می گیرد، است. هش ریت در اصل به عنوان نمایشی از امنیت شبکه است. در هنگام استخراج رمز ارز، به هر میزان که هش ریت بیشتر باشد، فرایند استخراج اطلاعات با سرعت بیشتری انجام می گیرد. هش ریت بر مبنای ثانیه اندازه گیری می شود. برای محاسبه هش ریت به اطلاعات زیر نیاز دارید:
قدرت هش
میزان برق مصرفی
کارمزد استخراج
هزینه بر اساس هر کیلو وات بر ثانیه
به هر میزان که هش ریت یک دستگاه افزایش یابد، هزینه برق مصرفی آن و در نهایت سود آوری دستگاه کاهش می یابد. به طور کلی، در زمان انتخاب ماینر همواره بالاتر بودن نرخ هش دستگاه به معنای برتری دستگاه و سود آور بودن آن نیست. میزان هش ریت بالا، به معنای ورود ماینرها به حوزه استخراج رمز ارز است که فشار بالایی بر روی سخت افزار ایجاد می کند.
درجه بندی های هش ریت به صورت زیر است:
– ۱kh/s به معنای هزار هش در واحد ثانیه
– ۱ Mh/s به معنای یک میلیون هش در واحد ثانیه
– ۱ Gh/s به معنای یک میلیارد هش در واحد ثانیه
– ۱ Th/s به معنای یک تریلیون هش در واحد ثانیه
تابع هش بیت کوین چیست؟
بیت کوین یک نوع ارز دیجیتال بوده که وابسته به هیچ نوع نهاد و یا کشوری نیست. این مسئله به معنای آن است که بیت کوین متعلق به کسی نبوده و هیچ کس قادر به کنترل وضعیت آن نیست. پس شما نیز می توانید با یک آموزش و دستگاه ماینر رمز ارزها و بیت کوین را استخراج کنید. طی عملیات ماینینگ، ماینرها با استفاده از کامپوتر و معادلات ریاضی پیچیده، به حل معادلات پرداخته و به محض اینکه ماینر به جواب برسد، به آن پاداش یا همان بیت کوین داده می شود.
هش ریت در شبکه بیت کوین و تابع هش بیت کوین نقش بسیار مهم و اساسی دارد. ماینر برای یافتن بلاک ها از محاسبات پیچیده ریاضی پیروی می کند که این مسئله توسط نرخ هش اندازه گیری می شود. همان طور که گفته شد، واحد هش ریت ثانیه است و قدرت ماینر( دستگاه استخراج ارز دیجیتال) بر حسب آن تعیین می شود. به هر میزان که مقدار هش ریت در یک ماینر بیشتر باشد، رمز ارز بیشتری در واحد ثانیه تولید می شود و شانس افزایش درآمد شما بیشتر می شود. تعداد ماینرهای بیشتر در یک شبکه، سختی شبکه افزایش می یابد و نرخ هش نیز افزایش می یابد.
برای حفظ ثبات شبکه و استخراج سریع بیت کوین ها، اصطلاحی به نام سختی استخراج وجود دارد. هدف از سختی شبکه ثابت نگه داشتن میانگین زمان ایجاد یک بلاک در شبکه است. اگر قدرت پردازش ماینرها بیشتر باشد و در عرض ده دقیقه بیت کوین استخراج شود، سختی استخراج ثابت است اما اگر معادله سخت باشد و به بیشتر از ده دقیقه زمان برای حل آن نیاز باشد، سختی استخراج افزایش می یابد تا رسیدن به جواب همان ۱۰ دقیقه باقی بماند. به طور کلی زمان اضافه شدن بلوک جدید همیشه ۱۰ دقیقه خواهد بود و تنها با کاهش یا افزایش سختی شبکه زمان در حد ثابت نگه داشته می شود.
برای تولید و استخراج بیت کوین نیازمند تجهیزاتی بوده که بسته به نوع فعالیت، نوع و تعداد ان ها مشخص می گردد. قطعا برای انجام عملیات ماینینگ و استخراج بیت کوین به موارد زیر نیاز داریم:
– ASIC یا همان دستگاه استخراج رمز ارز مخصوص
استخراج بیت کوین ها بدون دستگاه مخصوص و با استفاده از لپ تاپ و یا کامپیوترهای شخصی امکان پذیر نیست. دستگاه استخراج همانند موبایل در مدل های گوناگونی موجود است که با توجه به برند شرکت سازنده، قدرت پردازش و مصرف برق به انواع مختلفی تقسیم بندی می شود که کاربر با توجه به محیط کاربری خود و نوع فعالیت، مدل مناسب خود را خریداری می نماید. برخی از دستگاه های استخراج در عین سود آوری بالا اما کیفیت و طول عمر پایینی داشته و بهتر است دستگاه هایی با برند معتبر تهیه کنید.
– کیف پول بیت کوین
برای حفظ پاداش خود و یا همان رمز ارزها نیاز به یک کیف پول دارید که البته کیف پول بیت کوین کاملا رایگان است.
– اینترنت ثابت
سرعت و حجم اینترنت مهم نبوده و تنها پایداری و قطع نشدن مداوم آن شرط است.
– برق و کابل و تجهیزات برقی مناسب
دستگاه های استخراج بیت کوین نیازمند برق بسیاری است و مصرف بالایی دارد از همین رو باید به لحاظ قانونی امکانات آن فراهم شده باشد.
– تجهیزات تهویه و فن مناسب
دستگاه های استخراج بیت کوین علاوه بر سر و صدای زیاد، به شدت داغ کرده و برای حفظ طول عمر و کارایی آن بهتر است فن و خنک کننده مناسب تعبیه شود.
نرخ هش فعلی بیت کوین ۵۰ اگزاهش بر ثانیه است که با اضافه شدن تعداد ماینرهای شبکه، سختی شبکه نیز افزایش می یابد. در شبکه بیت کوین، نرخ هش و سختی شبکه دو عامل مرتبط با یکدیگر است. به هر میزان که سختی شبکه بیت کوین بالا باشد، نرخ هش بالاتری برای ماینرها مورد نیاز است. قیمت هش ریت و بیت کوین کاملا در ارتباط با یکدیگر هستند.
