אייל יחיא,

מפתח תוכנה

פונקציות האש קריפטוגרפיות

לפני שנצלול עמוק יותר לעולם הבלוקצ'יין, חשוב להבין מהן פונקציות האש קריפטוגרפיות.
בואו נפרק את המונח הזה ונבין אותו לעומק.

מהי פונקציית האש?

פונקציית האש היא פונקציה שלוקחת קלט בכל גודל שהוא ומייצרת פלט בגודל קבוע.
לדוגמה, בואו נדמיין פונקציית האש שמקבלת קלט בכל גודל ומחזירה פלט קבוע באורך 32 בתים:

Input

Output

e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855

כפי שניתן לראות, למרות שגודל הקלט גדל מלמעלה למטה, הפלט תמיד נשאר באורך קבוע של 32 בתים.
קיימים אלגוריתמים רבים לפונקציות האש שיכולים לקחת קלטים אלו ולייצר פלטים בגדלים קבועים.

התכונות הנדרשות מפונקציית האש קריפטוגרפית

כדי שפונקציית האש תיחשב קריפטוגרפית, היא חייבת לקיים חמש תכונות ספציפיות:

1. דטרמיניסטית

קלט מסוים תמיד ימופה לאותו פלט ספציפי.
זו תכונה קריטית שמבטיחה עקביות ואמינות במערכת.

2. פסאודו-רנדומית

לא ניתן לנחש את הפלט על סמך פלטים של קלטים דומים.
גם שינוי קטן בקלט יוביל לשינוי גדול ובלתי צפוי בפלט.

3. חד-כיוונית

אם מישהו נותן לך פלט חדש, לא תוכל לקבוע מה היה הקלט המקורי ללא ניחוש.
זו תכונה חשובה לאבטחת המידע.

4. מהירה לחישוב

החישוב חייב להיות מהיר עבור מחשב.
זה חיוני ליעילות המערכת כולה.

5. עמידה להתנגשויות

הסיכוי שקלטים שונים ייצרו את אותו פלט צריך להיות קטן בגדר בלתי אפשרי.
זה מבטיח את האמינות של המערכת.

השימוש בבלוקצ'יין

בבלוקצ'יין, פונקציות האש קריפטוגרפיות משמשות למספר מטרות חשובות:

חיסכון במקום אחסון

הבלוקצ'יין וחוזים חכמים לא צריכים לשמור את כל המידע המקורי.
במקום זאת, הם יכולים לשמור רק את פלט ההאש שמייצג את המידע.
זה חוסך מקום אחסון משמעותי.

אחסון מסורתי

חוזה שכירות.pdf2.5MB

תמונת דירה.jpg4.8MB

קבלת תשלום.pdf1.2MB

אחסון בבלוקצ'יין

Hash: 8f4e2a...32 bytes

Hash: 2a7b9c...32 bytes

Hash: 9c3d5f...32 bytes

בלוקצ'יין שומר רק את ההאש (32 בתים) במקום המסמך המלא, תוך שמירה על אותה רמת אמינות

מנגנון הסכמה

פונקציות האש הן חלק קריטי ממנגנון ההסכמה Proof of Work.
הכורים מנסים למצוא ערך שיצור האש שמתחיל במספר מסוים של אפסים.

תרגול והתנסות

כדי להבין טוב יותר את התכונות האלו, מומלץ להתנסות בכלי SHA256 אונליין שבתחילת המאמר.

נסו להזין קלטים שונים ולראות איך הפלט משתנה
נסו את אותו קלט פעמיים לבדיקת הדטרמיניסטיות
שנו תו אחד בקלט ובדקו את השינוי הדרמטי בפלט
נסו לשחזר את הקלט המקורי מתוך הפלט (זה אמור להיות בלתי אפשרי)

סיכום

פונקציות האש הקריפטוגרפיות הן אבן יסוד בטכנולוגיית הבלוקצ'יין.
הן מאפשרות אחסון יעיל של מידע, אבטחה גבוהה, ומהוות בסיס למנגנוני הסכמה.
ההבנה שלהן חיונית לכל מי שרוצה להעמיק בעולם הבלוקצ'יין והקריפטוגרפיה.