Hash (hàm băm) là một trong những phần quan trọng nhất của thứ công nghệ giúp giữ an toàn cho mạng lưới Bitcoin. Nhưng Hash là gì và nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng CryptoViet tìm hiểu nhé.

Nội dung bài viết ẩn

1. Hash là gì?

2. Cách thức hoạt động của Hash

3. Những dạng Hash cơ bản

4. Ứng dụng của Hash

5. Ý nghĩa của Hash trong Blockchain

6. Lời kết

Hash là gì?

Hash là một hàm toán học được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả blockchain. Trong blockchain, hash được sử dụng để tạo ra một mã số đại diện cho một khối dữ liệu nào đó. Hash được sử dụng để bảo mật dữ liệu trong blockchain bằng cách tạo ra một mã số duy nhất cho mỗi khối dữ liệu.

Hash có thể được hiểu đơn giản là một công cụ mã hóa dữ liệu. Khi một khối dữ liệu được tạo trong blockchain, nó sẽ được mã hóa bằng hash để tạo ra một mã số duy nhất. Hash được tạo ra bằng cách đưa toàn bộ khối dữ liệu vào trong một hàm băm (hash function). Hàm băm sẽ chuyển đổi khối dữ liệu đó thành một mã số duy nhất có độ dài cố định, thường là một chuỗi ký tự.

Cách thức hoạt động của Hash

Cách thức hoạt động của hash trong blockchain khá đơn giản. Mỗi khối dữ liệu trong blockchain chứa các giao dịch và một mã số hash đại diện cho nội dung của khối dữ liệu đó. Mã số hash này được tạo ra bằng cách đưa toàn bộ khối dữ liệu vào trong một hàm băm. Khi một khối dữ liệu mới được thêm vào blockchain, mã số hash của khối dữ liệu đó sẽ được đưa vào khối dữ liệu tiếp theo. Điều này tạo ra một chuỗi các khối dữ liệu liên tiếp nhau, mỗi khối dữ liệu chứa mã số hash của khối dữ liệu trước đó.

Mã số hash đại diện cho nội dung của khối dữ liệu đó sẽ được sử dụng để bảo mật dữ liệu trong blockchain. Vì mã số hash của một khối dữ liệu phụ thuộc vào nội dung của khối đó, bất kỳ thay đổi nào trong khối dữ liệu đó sẽ dẫn đến sự khác biệt trong mã số hash. Điều này sẽ khiến cho mã số hash của khối tiếp theo không còn khớp với mã số hash của khối trước đó. Điều này khiến cho việc tạo ra các khối dữ liệu giả mạo hoặc sửa đổi dữ liệu trong blockchain trở nên khó khăn hơn.

Những dạng Hash cơ bản

Có nhiều dạng hash được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, những dạng hash cơ bản và phổ biến nhất bao gồm:

MD5: Là một trong những dạng hash đơn giản và phổ biến nhất. MD5 được sử dụng để tạo ra một chuỗi băm có độ dài 128 bit. Tuy nhiên, MD5 đã bị thay thế bởi các thuật toán hash mạnh hơn do nó không còn được coi là an toàn đối với các ứng dụng bảo mật.
SHA-1: Là một dạng hash được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng bảo mật. SHA-1 tạo ra một chuỗi băm có độ dài 160 bit và được coi là an toàn trong nhiều trường hợp. Tuy nhiên, nó cũng đã bị thay thế bởi các thuật toán hash mạnh hơn.
SHA-256: Là một dạng hash được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng bảo mật hiện nay. SHA-256 tạo ra một chuỗi băm có độ dài 256 bit và được coi là một trong những thuật toán hash mạnh nhất hiện nay.
SHA-3: Là một thuật toán hash mới được giới thiệu năm 2015 và được coi là một trong những thuật toán hash mạnh nhất hiện nay. SHA-3 tạo ra một chuỗi băm có độ dài từ 224 đến 512 bit.
BLAKE2: Là một thuật toán hash mới được giới thiệu năm 2013. Nó tạo ra một chuỗi băm có độ dài từ 1 đến 64 byte và được coi là nhanh hơn nhiều so với các thuật toán hash khác.

Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, các dạng hash khác nhau sẽ được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn và an toàn cho dữ liệu. Bạn có thể tham khảo các hash khác dưới đây:

Ứng dụng của Hash

Hash là một công cụ mã hóa dữ liệu được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong lĩnh vực bảo mật và blockchain. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của hash:

Xác thực dữ liệu: Hash được sử dụng để xác thực tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách tạo ra một mã số duy nhất đại diện cho dữ liệu đó. Bất kỳ thay đổi nào trong dữ liệu đầu vào đều sẽ dẫn đến sự thay đổi mã số hash tương ứng. Việc so sánh mã số hash của dữ liệu trước và sau khi truyền tải giúp xác định xem dữ liệu đã bị thay đổi hay không.
Bảo mật mật khẩu: Hash được sử dụng để mã hóa mật khẩu của người dùng. Thay vì lưu trữ mật khẩu nguyên bản, hệ thống sẽ lưu trữ mã số hash của mật khẩu đó. Khi người dùng đăng nhập, hệ thống sẽ so sánh mã số hash của mật khẩu người dùng nhập vào với mã số hash đã được lưu trữ để xác định tính hợp lệ của mật khẩu.
Blockchain: Hash được sử dụng trong blockchain để tạo ra một mã số duy nhất đại diện cho mỗi khối dữ liệu trong chuỗi. Việc tính toán mã số hash của khối dữ liệu dựa trên nội dung của khối đó và mã số hash của khối trước đó giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong blockchain.
Tạo chữ ký số: Hash được sử dụng trong quá trình tạo chữ ký số để xác định tính toàn vẹn của chữ ký. Khi người dùng tạo chữ ký số, hệ thống sẽ tạo mã số hash từ dữ liệu và sau đó sử dụng khóa riêng tư để ký vào mã số hash đó. Mã số hash được ký sẽ được sử dụng để xác thực tính toàn vẹn của chữ ký số.
Tạo mã xác thực: Hash được sử dụng để tạo mã xác thực (OTP) trong các ứng dụng bảo mật. OTP là một mã số duy nhất được tạo ra mỗi khi người dùng đăng nhập vào hệ thống. Mã số duy nhất này được tạo ra bằng cách sử dụng mã số hash và thời gian hiện tại.

Ý nghĩa của Hash trong Blockchain

Hash là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu trong blockchain. Mỗi khối dữ liệu trong blockchain đều có một mã số hash duy nhất, đại diện cho nội dung của khối đó. Mã số hash này được tính toán dựa trên nội dung của khối đó và mã số hash của khối trước đó.

Hash giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong blockchain bằng cách tạo ra một mã số duy nhất đại diện cho mỗi khối dữ liệu. Bất kỳ thay đổi nào trong dữ liệu đầu vào đều sẽ dẫn đến sự thay đổi mã số hash tương ứng. Do đó, việc so sánh mã số hash của khối dữ liệu trước và sau khi truyền tải giúp xác định xem dữ liệu đã bị thay đổi hay không. Nếu mã số hash của khối dữ liệu thay đổi, nghĩa là dữ liệu đã bị thay đổi và khối đó sẽ không được chấp nhận trong blockchain.

Hash cũng giúp đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu trong blockchain bằng cách tạo ra một mã số duy nhất mà rất khó để phá vỡ. Mã số hash được tính toán bằng cách sử dụng một thuật toán mã hóa, và mỗi mã số hash có độ dài cố định, độ dài này rất lớn, do đó rất khó để tìm ra nội dung của khối dữ liệu từ mã số hash.

Lời kết

Tóm lại, Hash là một công cụ mã hóa dữ liệu được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin và đặc biệt là trong blockchain. Công cụ này giúp tạo ra một mã số duy nhất đại diện cho nội dung của dữ liệu đầu vào, đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu.

Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, các thuật toán hash cũ đã bị lỗi thời và có thể bị tấn công. Do đó, các thuật toán hash mới đang được phát triển để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu trong tương lai.