فعالان حوزه کریپتوکارنسی حتما با واژه هش ریت آشنایی دارند. هش ریت یک معیار اندازه گیری قدرت دستگاه های ماین است. تابعی برای تبدیل حروف و اعداد به یک خروجی رمزنگاری شده با طول ثابت را هش می گویند. از جمله کاربرد هش در اینترنت می توان ذخیره ایمن کلمه عبور، ذخیره سریع و بازیابی اطلاعات، پیدا کردن سوابق تکراری و... را نام برد. هش ها توسط یک الگوریتم به وجود می آیند و استفاده از آنها برای مدیریت بلاکچین اهمیت زیادی دارد. می توان گفت هش پایه و اساس شبکه بلاکچین است و نقش موثری در ایجاد فناوری بلاکچین ایفا کرده است. برای درک نحوه عملکرد فناوری بلاکچین لازم است با مفهوم هشینگ به درستی آشنا شویم.
هشینگ یعنی چه؟
هشینگ به فرآیندی گفته می شود که طی آن کامپیوتر ورودی های چند رقمی شامل حروف، اعداد و نماها را دریافت کرده و به کمک یک تابع ریاضی آن را به مقداری دیگر با طول مشخص تبدیل می کند. به منظور ایجاد امنیت در زمان انتقال پیام می توان از هشینگ استفاده نمود. به منظور فهم بهتر این موضوع مثال زیر را در نظر بگیرید:
در نظر بگیرید قصد دارید یک پیام مهم برای یک شخص بفرستید. چیزی که حائز اهمیت است این است که آن پیام به همان شکل به دست طرف مقابل برسد. خب چطور این کار را انجام می دهید؟ یکی از روش ها برای اطمینان یافتن از عدم دستکاری محتوای پیام ارسال چندین باره آن است. اما اگر محتوای پیام بیش از حد طولانی باشد چه باید کرد؟ تایید درستی هر حرف با این روش کاملا غیرمنطقی و خسته کننده خواهد بود. در چنین زمانی، استفاده از هشینگ می تواند نقش موثری داشته باشد. با یک الگوریتم هشینگ داده ها به یک اندازه ثابت در می آیند. به طور مثال جمله "کلاغ ها طول عمر بلندی دارند" پس از تبدیل به هش به یک عبارت با طول ثابت 6e04f289 تبدیل خواهد شد. این عبارت هش نامیده می شود. و فرآیندی که طی آن هش جدید تولید می شود هشینگ نام دارد. کلیدی ترین نقش هش ها در زمان شناسایی داده ها و فایل ها و یا مقایسه آنهاست. حتی برای سیستم های رایانه ای نیز مقایسه کردن داده ها در قالب هش از مقایسه آنها به شکل اصلی داده ها بسیار ساده تر است.
هشینگ در ارزهای دیجیتال
عمل ماینینگ یا استخراج در بلاکچین بیت کوین از طریق اجرای یک سری توابع هشینگ به نام SHA-256 انجام می شود. در حال حاضر از این فرآیند به منظور نوشتن تراکنش های جدید ، زمان گذاری آنها و در آخر اضافه کردن آنها به بلاک قبلی استفاده می گردد. پس از اضافه شدن یک بلاک به بلاکچین و اجماع توسط نودهای مختلف معکوس کردن فرآیند معامله به خاطر ویژگی یک طرفه بودن هشینگ تقریبا غیرممکن است. بر این اساس می توان گفت به منظور حفظ یکپارچگی بلاکچین وجود هشینگ لازم و ضروری است.
بیشتر بخوانید: استخراج یا ماینینگ ارز دیجیتال چیست؟
هشینگ چگونه کار می کند؟
تراکنش های درون ارز دیجیتال بیت کوین از طریق الگوریتم هشینگ به یک مقدار با طول ثابت تبدیل می شوند. در مثال زیر ما از الگوریتم SHA-256 استفاده می کنیم:
- عبارت ورودی: "Password"
- عبارت خروجی با تابع SHA-256:
“5baa61e4c9b93f0682250b6cf8331b7ee68fd8”
در رابطه با این الگوریتم اندازه طول ورودی اهمیتی ندارد. ورودی ها با هر اندازه ای تبدیل به یک خروجی با طول ثابت 256 بیت می شوند. زمانی که تعداد داده ها و تراکنش ها زیاد است این مساله اهمیت پیدا می کند.
ویژگی های عملکرد هش
توابع هش به طور کلی دارای چند ویژگی مشخص هستند:
- عدم امکان تولید یک خروجی یکسان برای دو داده ورودی اولیه متفاوت
- عدم امکان بازسازی مقدار هش اولیه از طریق مقدار خروجی آن
- توانایی دریافت هر نوع داده با سرعت بالا توسط یک الگوریتم هش
- در صورت ایجاد تغییر در داده اولیه الزاما مقدار هش تولیدی تغییر خواهد کرد.
بر اساس ویژگی های گفته شده از الگوریتم هشینگ امکان استفاده گسترده از آن در امنیت اطلاعات آنلاین، بررسی جامعیت داده، محافظت از گذرواژه های وارد شده و یکپارچگی داده های بارگیری شده استفاده می گردد.
بیشتر بخوانید: الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست و انواع الگوریتم اجماع کدامند؟
هشینگ و رمزنگاری چه تفاوتی دارند؟
به منظور تایید صحت و درستی محتوا از هشینگ و برای ایجاد امنیت و حفظ محرمانگی داده ها از رمزنگاری استفاده می گردد.
در روش رمزنگاری برای اینکه به متن اصلی دسترسی پیدا کنیم به کلید خصوصی نیاز خواهیم داشت. زیرا رمزنگاری یک فرآیند دو طرفه محسوب می گردد و شامل رمزنگاری و رمزگشایی است. اما عمل هشینگ یک فرآیند یک طرفه است و یک متن ورودی را تبدیل به هش هایی کاملا انحصاری می کند. فرآیند هشینگ به دلیل یک طرفه بودن کاملا غیرقابل بازگشت است. این یکی از تفاوت های اصلی هشینگ و رمزنگاری به شمار می رود.
اما با این حال این دو فرآیند دارای شباهت هایی نیز هستند. هر دو فرآیند داده ها را تبدیل به فرمت دیگری می کنند و به طور کامل تغییر می دهند. همچنین هر دو به منظور کنترل داده ها، پیام ها و اطلاعات در سیستم های محاسباتی دارای نقش بسیار مهمی هستند.
هش ریت یا نرخ هش چیست؟
Hash Rate تعداد عملیات هشینگ در فرآیند ماینینگ بیت کوین را مشخص می کند. در واقع می توان گفت سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ با هش ریت مشخص می گردد. بالاتر بودن میزان هش ریت منجر به افزایش فرصت پیدا کردن بلاک بعدی و دریافت پاداش می شود. در نتیجه بهتر است مقدار هش ریت بالاتر باشد.
سوالات متداول
- تابع هش چیست؟
یک تابع یک طرفه که منجر به تولید یک خروجی ثابت و منحصر به فرد از یک مقدار ورودی با اندازه دلخواه می شود. - هش ریت(Hash Rate) چیست؟
میزان قدرت پردازش دستگاه های ماینر در واحد ثانیه را هش ریت یا نرخ هش می گویند. - عوامل موثر در نرخ هش کدامند؟
الگوریتم انتخاب شده برای استخراج ارز دیجیتال مورد نظر (به طور مثال الگوریتم SHA)
2. مشخصات دستگاه ماینینگ
3. قیمت و محبوبیت ارز دیجیتال مورد نظر
4. سختی شبکه - آیا هش ریت فقط برای شبکه بیتکوین است؟
خیر. تمامی ارزهای دیجیتالی که از الگوریتم اثبات کار (استخراج) برای پشتیبانی و امنیت شبکه های خود استفاده می کنند هش ریت را اندازه گیری می کنند. - واحد اندازه گیری Hash Rate چیست؟
در حال حاضر میزان پاداش هر بلاک 25 بیت کوین است و میزان هش ریت بر حسب یک تریلیون یا یک کوادریلیون در ثانیه محاسبه می گردد.
KH/s 1 یا یک هزار هش بر ثانیه
MH/s 1 یا یک میلیون هش بر ثانیه
GH/s 1 یا یک میلیارد هش بر ثانیه
TH/s 1 یا یک تریلیون هش بر ثانیه
PH/s 1 یا یک کوادریلیون هش بر ثانیه
EH/s 1 یا یک کوئینتیلیون هش بر ثانیه - نرخ هش بر امنیت شبکه بلاکچین چه تاثیری دارد؟
حمله 51 درصد زمانی رخ می دهد که یک ماینر یا تعدادی از ماینرها قادر باشند بیش از نصف توان پردازشی شبکه را به دست آورند. در این صورت با ایجاد بلاک های نادرست و دستکاری اطلاعات شبکه بلاکچین را دچار مشکلات امنیتی می کنند. در چنین حالتی هش ریت باعث افزایش امنیت شبکه می شود. از نمونه پروژه ها می توان بیت کوین گلد را نام برد که به دلیل نرخ هش بالای شبکه بیت کوین هیچ کس قادر به تامین توان پردازشی شبکه بیت کوین و برق مورد نیاز برای استخراج نیست. از آنجا که اتصال بلاک ها به هم توسط هش های بلاک قبلی امکان تغییر اطلاعات در بلاک های قدیمی را بسیار سخت کرده است، کاربران برای این منظور نیاز به استخراج تمامی بلاک های بعد از بلاک مورد نظر خود از اول خواهند داشت. این کار به هزینه و زمان زیادی نیاز دارد. پس می توان گفت نرخ هش بالای شبکه به مفهوم امنیت بالای آن شبکه است.
بیشتر بخوانید: الگوریتم اجماع اثبات کار چیست؟
جمع بندی
یکی از اصطلاحات رایج و پرکاربرد ارزهای دیجیتال به ویژه در حوزه استخراج هش ریت نام دارد. منظور از هش ریت محاسبه توان پردازشی ماینرهای شبکه ارز دیجیتال از طریق الگوریتم اثبات کار است. بالاتر بودن مقدار هش ریت یک شبکه نشان دهنده امنیت بیشتر آن شبکه است. ماینرها بر اساس میزان قدرت پردازش دستگاه خود منجر به تامین ایمنی شبکه شده و کلیه معاملات بیت کوین را ثبت می کنند. در انتها به میزان تلاش خود جایزه دریافت خواهند کرد. بالاتر بودن نرخ هش دستگاه منجر به استخراج ارز دیجیتال بیشتری خواهد شد. به طور کلی می توان گفت هش ریت یک روش برای اندازه گیری امنیت شبکه به شمار می رود.