Một blockchain được cấu thành từ rất nhiều thành phần khác nhau, Hash là một trong những thành phần rất quan trọng giúp bảo mật mạng lưới. Vậy Hash là gì? Cùng Hak Research đi tìm hiểu về các dụng của Hash trong blockchain và tầm quan trọng của nó.

Hash Là Gì?

Khái niệm chung của Hash

Hash là một hàm toán học mà nhận đầu vào là một chuỗi dữ liệu bất kỳ và trả về một giá trị Hash đại diện cho chuỗi dữ liệu đó. Giá trị Hash này thường có độ dài cố định và thường được mã hoá dưới dạng các ký tự hexa. Hash là một công nghệ cơ bản trong lĩnh vực bảo mật mà được sử dụng để bảo vệ dữ liệu và đảm bảo tính toàn vẹn của các thông tin tại các cơ quan, tổ chức hoặc các hệ thống mạng.

Về mặt tổng quát, chức năng của Hash là biến đổi dữ liệu đầu vào và tạo ra một giá trị đại diện không cho phép phục hồi lại dữ liệu ban đầu. Điều này có nghĩa là nếu hai chuỗi dữ liệu khác nhau chỉ khác nhau một chút về nội dung, các giá trị Hash tương ứng của chúng sẽ rất khác nhau. Tuy nhiên, nếu hai chuỗi dữ liệu giống nhau, giá trị Hash của chúng sẽ giống nhau.

Các ứng dụng thường gặp của Hash trong bảo mật bao gồm chứng thực mật khẩu, chứng thực tính toàn vẹn dữ liệu và xác thực danh tính, và được sử dụng trong các chức năng khác như chống sao chép bản quyền và định danh thẻ thông minh trong các ứng dụng thanh toán điện tử.

Hash trong blockchain

Trong blockchain, các block được lưu trữ dưới dạng Hash để bảo đảm tính toàn vẹn của dữ liệu trong blockchain. Mỗi block trong blockchain chứa các giao dịch đã xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định. Các giao dịch này được cộng gộp lại và được mã hóa thành một Hash duy nhất. Hash của khối này sau đó được lưu trữ trong khối tiếp theo của blockchain làm đánh dấu cho vị trí của khối trước đó.

Một khi một block mới được thêm vào blockchain, nó không được thay đổi hoặc xóa bỏ. Nếu bất kỳ thay đổi nào được thực hiện trên khối đó, Hash của nó sẽ thay đổi, điều này sẽ làm thay đổi chuỗi các Hash và làm việc xác minh các khối tiếp theo không khớp khiến cho blockchain không còn bảo mật.

Một Số Thuật Toán Hash Phổ Biến Trong Blockchain

Trong blockchain một số thuật toán Hash phổ biến được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và bảo mật các giao dịch bao gồm:

  • SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit): là thuật toán Hash phổ biến nhất trong các hệ thống blockchain như Bitcoin và Ethereum. Thuật toán này tạo ra giá trị Hash 256-bit cho mỗi khối , đảm bảo rằng mỗi block là duy nhất và không thể thay đổi.
  • Scrypt: Là một thuật toán Hash được sử dụng trong hệ thống Litecoin và nhiều blockchain khác. Thuật toán này tạo ra giá trị băm dựa trên ASIC-resistance (không thể dùng các chip đặc biệt để khai thác), giúp sự phân tán đào trở nên công bằng hơn.
  • Ethash: Là thuật toán Hash được sử dụng trong một số hệ thống blockchain. Thuật toán này tạo ra giá trị Hash dựa trên bộ nhớ, giúp khai thác phụ thuộc nhiều hơn vào sức mạnh tính toán của các máy tính.
  • X11: Là thuật toán Hash được sử dụng trong hệ thống Dash, thuật toán này kết hợp 11 thuật toán Hash khác nhau giúp việc khai thác trở nên phức tạp hơn đối với các bot hay robot.

Hash Có An Toàn Hay Không?

Như bất kỳ công nghệ nào Hash cũng có những lỗ hổng và rủi ro an ninh, dưới đây là một số yếu điểm của Hash cần được lưu ý:

  • Tấn công Brute Force: Đây là kỹ thuật tấn công phổ biến nhất đối với các thuật toán Hash. Kẻ tấn công sẽ cố gắng thử tất cả các giá trị đầu vào có thể để tạo ra mã Hash giống như đoản văn bản đã cho và so sánh với mã Hash ban đầu.
  • Tấn công Collision: Đây là cách tấn công mà kẻ tấn công cố gắng tìm hai đoạn dữ liệu khác nhau nhưng sau khi được mã hóa, chúng có cùng giá trị Hash.
  • Rủi ro mã Hash bị dán nhãn trước: Khi ai đó đã biết mã hash của văn bản thì họ có thể sử dụng dữ liệu này để tìm tất cả các văn bản khác có cùng giá trị hash. Điều này có thể xảy ra nếu họ có thể tạo ra các dữ liệu giả mạo có cùng giá trị Hash.
  • Khai thác tập trung: hi một số người sử dụng cùng mã Hash để đăng ký các thành phần khác nhau, điều này có thể dẫn đến cuộc tấn công khai thác tập trung trên mã hash đó.

Những Thách Thức Về Hash Trong Blockchain

Trong blockchain, việc sử dụng thuật toán Hash là một phương pháp quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu. Tuy nhiên, Hash cũng đối mặt với một số thách thức an ninh và kỹ thuật khi được sử dụng trong hệ thống blockchain:

  • Nguy cơ tấn công 51%: Khi một đợt tấn công 51% xảy ra, kẻ tấn công sử dụng sức mạnh máy tính của họ để kiểm soát hơn nửa số lượng các nút mạng trong hệ thống. Điều này cho phép kẻ tấn công thay đổi và kiểm soát dữ liệu lưu trữ trong blockchain. Việc thay đổi dữ liệu có thể bao gồm việc sửa đổi các giao dịch, tạo ra giao dịch giả mạo, hoặc thậm chí tấn công kép.
  • Vấn đề về tốc độ xử lý: Tốc độ xử lý của thuật toán Hash cũng là một trong những thách thức của Blockchain. Các thuật toán Hash phải được tính toán bởi nhiều node khác nhau, trong đó mỗi nút tính toán trên một khối dữ liệu. Điều này có thể dẫn đến tình trạng chậm hơn trong việc xác nhận và xử lý dữ liệu, đặc biệt là trong quá trình sao lưu và đồng bộ hóa dữ liệu mới.
  • Độ dài Hash và lưu trữ: Khi sử dụng Hash trong blockchain, độ dài Hash được sử dụng phải đủ dài để đảm bảo tính bảo mật và không thể dễ dàng suy luận ngược lại dữ liệu gốc. Tuy nhiên, độ dài Hash cũng là một vấn đề trong việc lưu trữ và truyền tải dữ liệu vì vậy nếu độ dài Hash quá dài thì nó có thể làm cho quá trình lưu trữ trở nên không hiệu quả và thậm chí làm giảm tốc độ xử lý của hệ thống.

Tổng Kết

Trên đây là những gì bạn cần biết để hiểu Hash là gì, hiện tại việc sử dụng Hash vào các blockchain là điều không thể thiếu tuy nhiên vẫn còn rất nhiều thách thức để giải quyết. Hak Research hy vọng qua bài viết này đã mang đến cho mọi người thông tin hữu ích phục vụ cho quá trình research.