هش (Hash) چیست؟

هش تابعی است که ورودی از حروف و اعداد را به یک خروجی رمزگذاری شده با طولی ثابت تبدیل می‌کند. توابع hash در سرتاسر اینترنت به منظور ذخیره ایمن کلمه عبور، یافتن سوابق تکراری، ذخیره سریع و بازیابی اطلاعات و موارد این‌چنین به‌ کاربرده می‌شوند. hash با استفاده از یک الگوریتم ایجاد می‌شود که برای مدیریت بلاک چین در فضای کریپتوکارنسی‌ ها بسیار ضروری است و درواقع پایه و اساس شبکه بلاک چین نیز محسوب می‌شود. هشینگ hashing در ایجاد فناوری بلاک چین، نقش بسیار اساسی ایفا کرده است. اگر قصد دارید تا متوجه شوید فناوری بلاک چین چگونه کار می‌کند، قطعاً باید مفهوم هشینگ را به درستی درک کنید.

انواع هَش

(MD4 (128 bits, obsolete
(MD5 (128 bits
(RIPEMD-160 (160 bits
(SHA-1 (160 bits
SHA-256, SHA-384
SHA-512 (longer versions of SHA-1, with) slightly different designs

— یک تابع هشینگ کریپتوگراف یک ایده‌آل باید ۵ خصوصیت اصلی زیر رو داشته باشد:

جواب قطعی داشته باشد. یعنی ورودی یکسان همیشه خروجی یکسانی داشته باشد.
به سرعت برای هر پیام ورودی قابل محاسبه باشد.
پیدا کردن ورودی از طریق خروجی یا همان هَش تقریبا نشدنی باشد. (به جز این که تمامی ورودی های ممکن تست شود)
یه تغییر کوچک داخل ورودی منجر به تغییر زیاد در خروجی (هَش) شود.
پیدا کردن دو ورودی که هش یکسان تولید کنند تقریبا نشدنی باشد. (تصادم هَش)

هشینگ در ارزهای دیجیتال

در بلاک چین بیت کوین، فرآیند “ماینینگ” اساساً با اجرای یکسری توابع هشینگ SHA-256 انجام می‌شود. امروزه در بلاک چین ارزهای دیجیتال، از فرآیند هشینگ برای نوشتن تراکنش‌ های جدید، زمان گذاری آنها و درنهایت افزودن آن‌ها به بلاک قبلی استفاده می‌شود. هنگامی که یک بلاک از تراکنش‌ ها به بلاک چین اضافه و میان اپراتور نود های مختلف اجماع حاصل می‌شود، از آن پس معکوس کردن فرآیند معامله به دلیل ماهیت یک‌ طرفه بودن هشینگ تقریباً غیرممکن خواهد شد. بنابراین هشینگ برای حفظ یکپارچگی بلاک چین بسیار حیاتی است.

هش ریت HashRate چیست؟

هش ریت (HashRate) یا هش پاور (Hash Power) معیاری برای اندازه‌ گیری عملکرد یک دستگاه ماینر است. به عبارت دیگر هش ریت، میزان سرعتی که یک ماینر موفق به حل هش‌ می‌شود تا پاداش دریافت کند را نشان می‌دهد. در روند استخراج بیت کوین، بلاک‌ های حاوی تراکنش‌ های تایید شده، پیش از اضافه شدن به بلاک چین می‌بایست هش شوند. به روند هش شدن بلاک‌ها نیز هشینگ (Hashing) می‌گویند.

معروف ترین استاندارد های hash :

MD5 : یک digest 128 بیتی تولید میکنید
SHA 1 : یک digest 160 بیتی تولید میکنید
SHA 256 : یک digest 256 بیتی تولید میکنید
KECCAK-256 : یک digest 256 بیتی تولید میکنید.

یکای نرخ تولید هش چیست؟

از آنجا که کامپیوترهای امروزی قدرت بالایی در تولید اعداد تصادفی دارند، نرخ تولید hash در ثانیه اندازه گیری می شود. در نتیجه یکای تولید آن از قرار هش‌بر‌ثانیه (h/s) است. برای مثال ۱KH/S به معنای تولید ۱۰۰۰هش در طول یک ثانیه است.

برخی از ابر کامپیوترهای امروزی توانایی تولید ۱۰ به توان ۱۸ هَش در طول یک ثانیه را دارند. پس هر چه کامپیوتر شما قدرت بیشتری برای تولیدهش داشته باشد، امکان دریافت پاداش بیت کوین برای شما بیشتر خواهد بود.

هش بیت کوین چیست؟

بلاک چین بیت کوین از (SHA-256(Secure Hash Algorithm استفاده می کند. در سال ۲۰۰۱ این الگوریتم توسط آژانس امنیت ملی آمریکا توسعه یافت.

الگوریتم اثبات کار بیت کوین بر مبنای SHA-256 است. با استفاده از این الگوریتم، استخراج کنندگان مسائل پیچیده ریاضی را برای اضافه کردن بلاک ها به بلاک چین، حل می کنند.

بلاک های بیت کوین، با تایید هش ها بر اساس قرعه کشی، اضافه می شوند. درست است، قرعه کشی!!

یک استخراج کننده چطور برنده قرعه کشی می شود

هر بلاک دارای یک هدر یا سرصفحه منحصر به فرد است و هر بلاک توسط هش هدر بلاک شناسایی می شود. برای موفقیت در استخراج بلاک، لازم است که یک استخراج کننده هِدِر بلاک هش را به گونه ایی تنظیم کند که کمتر یا برابر هدف باشد.

این هدف در حال حاضر این است که هش SHA-256 از هِدِر بلاک باید یک رشته الفبایی و عددی ۲۵۶ بیتی باشد و باید با ۱۸ صفر شروع شود. هدف به عنوان سختی، در هر ۲۰۱۶ بلاک تغییر می کند.

استخراج کنندگان با تغییر بخش کوچکی از هدرهای بلاک، که nonce نامیده می شود، به این هش ویژه یا هدف می رسند. یک nonce همیشه با ۰ آغاز می شود و هر بار برای به دست آوردن این هش ویژه یا هدف، باید تغییر کرده و رشد یابد.

از آنجا که تغییر در nonce گاهی موفق بوده و گاهی ناموفق است، شانس رسیدن به این هش هدف، که با این تعداد صفر شروع می شود، بسیار پایین است. بنابراین با تغییر در nonce، باید بسیار تلاش کرد که به این هش هدف رسید.

این کار نیازمند داشتن قدرت محاسباتی عظیم و منابع سخت افزاری زیادی است که برای اثبات این که کار زیادی قبل از استخراج بلاک هدف انجام شده است، نیاز می باشد. به همین علت اثبات کار نامیده می شود.

به این ترتیب، هر کدام از استخراج کنندگان اول به هش صحیح بیت کوین دست پیدا کنند، در این قرعه کشی برنده شده و پاداش ۱۲٫۵ بیت کوینی را دریافت می کند.

ممکن است پس از خواندن این مطلب بخواهید با استفاده از قدرت هش خود، بیت کوین را استخراج کنید. اما لازم است که بدانید این امر بسیار پرهزینه و با مصرف انرژی بالاست و همه نمی توانند این کار را انجام دهند. برای این کار لازم است سخت افزارهای گران قیمتی را خریداری کنید، پول برق زیادی پرداخت نمایید و نیز نیازمند داشتن دانش کامل در این زمینه است.

سوالات متداول

تراهش ماینر به چه معناست؟
این رقم قدرت پردازشی یک ماینر در شبکه را نشان می‌دهد. به عنوان مثال اگر HashRate ماینر تراهش بر ثانیه است، یعنی این دستگاه توانایی محاسبه این میزان هش بر ثانیه را داراست.

قدرت هش یا نرخ هش دستگاه چه چیزی را نشان می‌دهد؟
نرخ هش یا قدرت هش دستگاه، میزان هش‌ های پردازش‌ شده توسط دستگاه بر واحد ثانیه را نشان می‌دهد.

چه ارتباطی بین هش و سختی شبکه وجود دارد؟
هر چه هش ریت شبکه بیت کوین افزایش یابد، سختی شبکه نیز با افزایش مواجه خواهد شد.