Thuật ngữ “Hàm băm” trong công nghệ chuỗi khối là gì? Hàm băm hoạt động như thế nào?

Hàm băm (Hash) là một chức năng chuyển đổi đầu vào từ các ký tự và số thành đầu ra được mã hóa với độ dài cố định. Nó là một phần quan trọng trong việc quản lý chuỗi khối trong tiền mã hóa.

Hàm băm (Hash) là gì?

Hash là khái niệm trong tiếng Anh, còn gọi là Hàm băm. Nó là một hàm chuyển đổi đầu vào từ các ký tự và số thành đầu ra được mã hóa có độ dài cố định. Hàm băm được tạo bằng thuật toán và đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý chuỗi khối trong tiền mã hóa.

Phương thức hoạt động của hàm băm

Một loại tiền mã hóa đặc biệt có thứ cốt lõi là chuỗi khối, tương đương với sổ cái toàn cầu. Chuỗi khối này hình thành bằng cách liên kết các khối dữ liệu giao dịch riêng lẻ lại với nhau. Chỉ các giao dịch đã được xác thực mới được thêm vào chuỗi khối, ngăn chặn các giao dịch gian lận hay chi tiêu hai lần của tiền tệ.

Để mã hóa dữ liệu, ta sử dụng hàm băm, chuyển đổi dữ liệu từ một khối thông qua toán học thành một chuỗi số và chữ cái không tương đồng. Điều quan trọng là kết quả đầu ra của hàm băm có độ dài cố định, tăng tính bảo mật vì không thể dựa vào độ dài của đầu ra để nhận biết đầu vào dài hay ngắn khi cố gắng giải mã hàm băm.

Giải quyết hash là một nhiệm vụ phức tạp, bắt đầu từ dữ liệu trong tiêu đề khối. Tiêu đề khối chứa nhiều thông tin, bao gồm số phiên bản, dấu thời gian, hàm băm của khối trước, hàm băm Merkle Root, số được sử dụng một lần và băm mục tiêu.

Thợ đào tập trung vào việc tìm giá trị số được sử dụng một lần (nonce), gắn vào nội dung băm của khối trước và sau đó tự băm nó. Họ phải thử nhiều lần với các giá trị số ngẫu nhiên cho đến khi tìm được một giá trị băm thỏa mãn điều kiện nhỏ hơn hoặc bằng băm mục tiêu. Khi đạt được giải pháp này, thợ đào nhận được phần thưởng và khối mới sẽ được thêm vào chuỗi khối.

Tuy nhiên, việc tìm giá trị số được sử dụng một lần là khó khăn, vì nó là một chuỗi ngẫu nhiên. Thợ đào cần thử nghiệm nhiều lựa chọn trước khi tìm ra đáp án chính xác. Điều này là do độ khó của bài toán, mức độ khó được đo bằng cách tạo ra một hàm băm thỏa mãn yêu cầu của băm mục tiêu. Độ khó càng lớn, thì việc tạo ra giải pháp càng tốn nhiều thời gian và công sức.

Ví dụ cụ thể về hàm băm

Hàm băm từ “hello” tạo ra kết quả có cùng độ dài với hàm băm “I am going to the store”. Hàm băm này được sử dụng để tạo ra kết quả nhất định mỗi khi cùng một đầu vào được sử dụng.

Điều quan trọng là Hash có khả năng tạo ra đầu ra hiệu quả, làm cho việc xác định đầu vào trở nên khó khăn (gây khó khăn cho việc khai thác) và thực hiện những thay đổi nhỏ trong kết quả đầu vào mà không thể nhận diện hoàn toàn.

Để thực hiện hàm băm, máy tính phải tiêu tốn năng lượng xử lý đáng kể, điều này có thể tốn kém. Để hấp dẫn các thợ đào (cá nhân và công ty) đầu tư vào công nghệ cần thiết, các mạng tiền mã hóa thưởng cho họ cả token tiền mã hóa mới và phí giao dịch. Thợ đào chỉ nhận được phần thưởng nếu họ là người đầu tiên tạo ra một hàm băm đáp ứng yêu cầu của hàm băm mục tiêu.

Tổng kết

Hàm băm là một phương pháp mã hóa và xử lý thông tin hiệu quả trong thế giới số. Hàm băm giúp tạo ra các mã đại diện cho dữ liệu đầu vào, đảm bảo tính xác định và khó khăn cho việc đoán lại dữ liệu gốc từ mã đã được băm. Hàm băm được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bảo mật thông tin, mã hóa dữ liệu, xác thực người dùng và giao dịch tiền mã hóa.