Читать Введение в технологию Блокчейн - Тимур Машнин

Начнем мы свое обсуждение с криптографических хеш-функций. Мы поговорим о том, что они собой представляют, и каковы их свойства. А потом мы обсудим их приложения.

Итак, криптографическая хэш-функция является математической функцией. И она обладает рядом свойств.

Прежде всего, хеш-функция может принимать любую строку любого размера как входной параметр. И хеш-функция производит вывод строки фиксированного размера, мы будем использовать 256 бит, потому что это делает биткойн.

И хеш-функция должна быть эффективно вычисляемой, обрабатывая заданную строку за разумный промежуток времени.

Также хэш-функция должна быть криптографически безопасна.

В частности, функция не должна иметь коллизий или конфликтов, она должна иметь свойство скрытия, и она должна быть головоломкой.

Первое свойство, которое нам нужно иметь для криптографической хеш-функции это то, что она не содержит конфликтов.

И это означает, что нельзя найти две разные строки с одинаковой хэш-функцией.

Теоретически коллизии существуют, так как на вход вы берете строку любой длины, а на выходе получаете строку 256 бит.

Вопрос в том, могут ли эти коллизии быть найденными обычными людьми, использующими обычные компьютеры?

С точки зрения вероятности, если взять 2 в 130 степени случайно выбранных входных строк, то с вероятностью 99.8 %, по крайней мере, две из них будут конфликтовать, независимо от используемой хэш функции.

Но, конечно, проблема в том, что вы должны вычислить хэш функцию 2 в 130 степени раз.

И это, конечно, астрономическое число.

Не существует хеш функции, для которой было бы доказано, что она свободна от конфликтов.

Просто эти конфликты трудно найти, и мы принимаем то, что мы используем хэш функцию, свободную от конфликтов.

Если мы можем предположить, что у нас есть хеш-функция, свободная от коллизий, тогда мы можем использовать результаты этой хэш-функции как дайджест сообщений.

И я имею в виду следующее.

Если мы знаем, что x и y имеют одинаковый хеш, тогда можно с уверенностью предположить, что x и y одинаковы. И это позволяет нам использовать хэши как своего рода дайджест сообщений.

Предположим, например, что у нас есть большой файл.

И мы хотели бы уметь распознавать, будет ли другой файл таким же, как этот файл.

Один из способов сделать это, это сохранить весь большой файл. И затем, когда мы получим другой файл, просто сравнить их.