Cơ sở mật mã của Blockchain: Hiểu biết về Hàm băm

Hàm băm đại diện cho một nền tảng cơ bản của công nghệ blockchain. Những thuật toán mật mã này biến đổi dữ liệu đầu vào có độ dài tùy ý thành một chuỗi ký tự có độ dài cố định—một dấu vân tay kỹ thuật số được gọi là hàm băm. Tính chất đáng chú ý của những hàm này là ngay cả sự thay đổi tối thiểu nhất trong dữ liệu đầu vào cũng hoàn toàn biến đổi đầu ra hàm băm, khiến việc làm giả dữ liệu trở nên ngay lập tức có thể phát hiện.

Trong kiến trúc blockchain, các hàm băm mật mã thực hiện một số vai trò bảo mật quan trọng:

• Xác định khối: Mỗi khối trong một chuỗi khối đều có một giá trị hàm băm duy nhất được tạo ra từ cả dữ liệu chứa trong khối và hàm băm của khối trước đó. Điều này tạo ra một chuỗi liên kết mật mã không bị gián đoạn, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong toàn bộ chuỗi khối.

• Xác minh tính toàn vẹn: Việc sửa đổi ngay cả một ký tự trong dữ liệu của một khối sẽ tự động tạo ra một giá trị hàm băm hoàn toàn khác, làm cho khối đó và tất cả các khối tiếp theo trong chuỗi trở nên không hợp lệ. Tính chất này khiến dữ liệu blockchain gần như không thể thay đổi.

• Bằng chứng công việc (PoW): Trong các cơ chế đồng thuận PoW, hàm băm cho phép quá trình khai thác bằng cách yêu cầu người tham gia tìm một giá trị hàm băm cụ thể đáp ứng các điều kiện đã được xác định trước (như bắt đầu bằng một số lượng nhất định các chữ số 0 )—một nhiệm vụ đòi hỏi tính toán cao để bảo vệ mạng.

SHA-256 (Thuật toán băm an toàn 256-bit) đứng đầu như là hàm băm nổi bật nhất được sử dụng trong các ứng dụng blockchain. Thuật toán này tạo ra một chữ ký băm 256-bit (64 ký tự) độc đáo và đóng vai trò là nền tảng mật mã cho mạng Bitcoin.

Bảo mật và độ tin cậy của các hệ thống blockchain hiện đại hoàn toàn phụ thuộc vào các hàm băm mật mã này. Nếu không có các đặc tính toán học của chúng—tính toán một chiều, đầu ra xác định và khả năng kháng va chạm—khái niệm blockchain như một kho dữ liệu phi tập trung, an toàn và minh bạch đơn giản sẽ không thể tồn tại.