هش ریت

به زبان ساده، هش­ ریت راهی است که ما می‌توانیم بسنجیم هر کسی با چه میزان قدرت محاسباتی در سراسر جهان به استخراج بیت ­کوین کمک می کند. ماینرها از قدرت پردازش رایانه خود برای تأمین امنیت شبکه، ثبت تمام تراکنش‌های بیت­ کوین و دریافت پاداش بیت ­کوین بدلیل تلاش‌های خود استفاده می‌کنند.

هرچه تعداد هش­ ریت یک دستگاه استخراج بیت ­کوین یک شخص بیشتر باشد، آن دستگاه بیت ­کوین بیشتری استخراج خواهد کرد. هرچه تعداد هش­ ریت کل شبکه بیت­ کوین بیشتر باشد، دستگاه‌های بیشتری در کل وجود دارند و استخراج بیت ­کوین دشوارتر است. به گفته­ دیگر، هش­ ریت راه شناسایی میزان سالم بودن شبکه بیت ­کوین است.

زیاد بودن هش ­ریت به طور کلی برای بیت کوین خوب است، زیرا باعث امنیت بیشتر شبکه می‌شود. کسی که قصد حمله به بیت کوین را داشته باشد، حداقل به 51٪ از کل قدرت هش جهان احتیاج دارد و وقتی میلیون‌ها دستگاه استخراج می‌کنند، این امر بسیار دشوار می‌شود.

همچنین بهتر است که این دستگاه‌ها در کشورهای مختلف توسط افراد مختلفی اداره شوند، زیرا بدان معنی است که خاموش شدن کل شبکه بسیار سخت خواهد بود.


معنی واقعی هش چیست؟


استخراج بیت ­کوین کمی شبیه به بازی قرعه کشی است. تقریباً هر 10 دقیقه کد بیت کوین یک شماره "هدف" را ایجاد می‌کند که دستگاه‌های ماینینگ سعی در حدس زدن آن دارند. به طور معمول ما این یافته را بلوک بعدی می‌نامیم. هر کدام از دستگاه‌ها که زودتر شماره هدف را حدس بزند، پاداش استخراج ماینینگ را کسب می‌کند. آنها همچنین کارمزد تراکنش را که افراد صرف ارسال بیت کوین به یکدیگر می‌کنند نیز کسب می‌کنند.

درست مثل برنده شدن در قرعه کشی، احتمال انتخاب هش مناسب بسیار کم است. با این حال، دستگاه‌های مدرن استخراج بیت کوین نسبت به شخصی که در قرعه کشی شرکت می‌کند، مزیت بزرگی دارند و آن این است که این دستگاه‌ها می‌توانند تریلیون‌ها حدس در ثانیه بزنند. هر حدس یک هش است و مقدار حدس‌هایی که دستگاه می‌تواند داشته باشد، هش­ ریت آن است.

آیا هش ­ریت فقط برای بیت­ کوین است؟

خیر. سایر ارزهای دیجیتال مانند اتریوم که از ماینینگ برای پشتیبانی و تأمین امنیت شبکه‌های خود استفاده می‌کنند، می‌توانند هش­ ریت داشته باشند. با این حال، ارزهای مختلف دارای الگوریتم‌های استخراج مختلف هستند، به این معنی که احتمال حدس زدن هدف یک دستگاه ماینینگ، قرردادن یک بلوک روی بلاکچین و گرفتن پاداش یک ارز دیجیتال با دیگری متفاوت است.

البته هنگام مقایسه مقدار هش­ ریت دو ارز مختلف در می‌یابیم که شبکه بیت ­کوین از قدرت محاسباتی بسیار بیشتری نسبت به سایر ارزهای دیگر برخوردار است. به همین دلیل استدلال می‌‌شود که بیت ­کوین پایدارترین و امن‌ترین است و به همین دلیل بعید است که یک ارز جدید جایگاهش را تصاحب کند.

الگوریتمی که ساتوشی ناکاماتو برای بیت ­کوین پیاده سازی کرده است SHA-256 نام دارد. بنابراین وقتی در مورد هش­ ریت شبکه بیت ­کوین یا یک دستگاه ماینینگ بیت ­کوین صحبت می‌کنیم، در واقع صحبت از اینکه چند بار الگوریتم SHA-256 می‌تواند انجام شود به میان است. متداول‌ترین روش تعریف این است که چند هش در ثانیه وجود دارد که به شکل H / s نمایش داده می‌شود یا TH / s، که یک تریلیون هش در ثانیه است!


واحدهای هش ­ریت



وقتی ساتوشی در سال 2009 به دنیای بیت­ کوین آمد، اندازه گیری هش­ ریت در ثانیه به اندازه کافی آسان بود؛ زیرا قدرت محاسبات در شبکه بیت­ کوین هنوز نسبتاً کم بود. بیت کوین قابل ماین کردن روی رایانه‌های شخصی بود و به احتمال زیاد هر از چند گاهی پاداش 50 BTC در آن زمان را می‌توانستید بدست آورید.

در اینجا لیستی از واحدهای استاندارد برای هش ­ریت آورده شده است:

• کیلوهش = KH/s ( هزاران H/s)

• مگاهاش = MH/s  ( میلیون ها H/s)

• گیگاهش = GH/s ( میلیاردها H/s)

• تراهش = TH/s ( تریلیون ها H/s)

• پتا هش = PH/s ( کوادریلیون H/s)

• اگزاهش = EH/s ( کوآنتیلیون H/s)

آیا میزان هش­ ریت کل شبکه بیت­ کوین قابل تخمین زدن است؟

دستیابی به هش­ ریت دقیق شبکه بیت­ کوین کار بسیار دشواری است زیرا دستگاه‌های ماینینگ برای کمک به توان محاسباتی خود در شبکه نیازی به شناسایی خود ندارند. وقتی که این دستگاه‌ها آخرین بلوک را پیدا کردند (معمولاً از طریق استخر)، هش را شناسایی و سپس با شبکه ارتباط برقرار می‌کنند.

فرمول تخمین هش به شرح زیر است:           

بیت کوین برنامه ریزی شده است که تقریباً در هر 10 دقیقه یک بلوک را استخراج کند. این میزان تولید را با تنظیم "سختی استخراج " مطابق با هش ­ریت کلی شبکه حفظ می‌کند. به طور خلاصه، پیدا کردن هدف برای ماینرها با افزایش هش­ ریت سخت‌تر می‌شود چون سختی استخراج بیت ­کوین نیز بیشتر می‌شود.

چگونه هش­ ریت مرتبط با درآمد ماینینگ است؟

به بیان ساده‌تر، هر قدر هش ­ریت شخص بیشتر باشد، درآمد بیشتری از استخراج بیت ­کوین کسب خواهد کرد. به همین دلیل می‌توان برای پیدا کردن یک بلوک با هر تراهشی که در ثانیه به آن اضافه می‌کنید، پاداش خود را افزایش دهید.

در سال 2020، دستگاه‌های مدرن بین 60 تا 100 تراهش در ثانیه تولید می‌کردند. در مقایسه با کل شبکه بیت کوین، یک دستگاه قطره‌ای از اقیانوس است. میلیون‌ها دستگاه وجود دارند که در بسیاری از کشورها تلاش می‌کنند بلوک بعدی را کشف کنند.

این بدان معنی است که با گذشت زمان، درآمد یک تراهش در ثانیه، به طرز چشمگیری کاهش یافته است. در ژوئن سال 2020، با یک تراهش در ثانیه می‌شد کمتر از 10 سنت در روز درآمد کسب می‌کرد.

با افزایش هش­ ریت در شبکه بیت­ کوین، شانس کسب پاداش از طریق انفرادی کاهش می‌یابد. برای افزایش شانس خود برای درآمدزایی از طریق ماینینگ، ماینرها به یک استخر ماینینگ متصل می‌شوند تا توان محاسباتی خود را جمع کنند و به طور متناسب پاداش هر بلوک ماین شده در استخر را بر اساس میزان هش­ ریتی که در آن کمک کرده ­اند، به اشتراک بگذارند.

هش ­ریت همان چیزی است که بیت ­کوین را ایمن نگه می‌دارد.

هنگامی که ساتوشی بیت ­کوین را خلق کرد و به جهانیان داد، ایده هش ­ریت را ارائه داد و از آن استفاده کرد تا اطمینان یابد که بیت ­کوین به صورت غیر متمرکز و ایمن باقی خواهد ماند. ماینرها برای کسب پاداش با یکدیگر به رقابت می‌پردازند و قدرت رایانه‌ای که در این شبکه به اشتراک می‌گذارند باعث می‌شود که مشکلی برای تراکنش‌های افراد بوجود نیاید.

برای حمله به بیت ­کوین، یک شخص نیاز به حداقل 51٪ از کل هش ­ریت‌های موجود در جهان دارد. اکنون که ماینرها صد کوانتیلیون هش در ثانیه تولید می‌کنند، این امر بسیار گران و بعید بنظر می‌رسد.



هشینگ به چه معناست؟


1- هشینگ عملیات تولید متن با استفاده از یک تابع ریاضی را گویند.

2- هشینگ یکی از راه‌های تأمین امنیت در طی فرآیند انتقال پیام است که پیام، فقط برای گیرنده خاص در نظر گرفته می‌شود. یک فرمول باعث ایجاد هشی می‌شود که به محافظت از امنیت انتقال در برابر تخریب کمک می‌کند.

به زبان ساده، هشینگ به معنای گرفتن یک رشته ورودی به هر طولی، و ارائه خروجی با یک طول ثابت است. در زمینه ارزهای دیجیتال مانند بیت­ کوین، تراکنش‌ها به صورت ورودی دریافت می‌شوند و الگوریتم هشینگ بر روی آنها اجرا می‌شود (بیت­کوین از SHA-256 استفاده می‌کند) که خروجی با طول ثابت می‌دهد.

همانطور که مشاهده می‌کنید، در مورد SHA-256 مهم نیست ورودی شما چقدر بزرگ یا کوچک باشد، خروجی همیشه دارای طول ثابت 256 بیت خواهد بود. این مسئله زمانی مهم می‌شود که شما با تعداد زیادی از داده‌ها و تراکنش‌ها سروکار دارید. بنابراین اساساً، به جای یادآوری داده‌های ورودی که می‌تواند بسیار زیاد باشد، فقط می‌توانید هش را به خاطر بسپارید و پیگیری کنید. قبل از اینکه به مرحله بعدی برویم، ابتدا باید خواص مختلف توابع هش و نحوه اجرای آنها در بلاکچین را مشاهده کنیم.



توابع هش رمزنگاری


یک تابع هش رمزنگاری یک دسته ویژه از توابع هش است که دارای خواص مختلفی است و آن را برای رمزنگاری ایده آل می‌کند. ویژگی‌های خاصی وجود دارد که یک تابع هش رمزنگاری برای تأمین امنیت باید داشته باشد که به شرح زیر هستند:

1- قطعی بودن

این بدان معناست که مهم نیست که چند بار یک ورودی خاص از یک تابع هش عبور کند، نتیجه همیشه یکسان خواهد بود. دانستن این امر بسیار مهم است زیرا اگر هر بار هش‌های مختلفی بدست آورید، پیگیری از طریق ورودی غیرممکن خواهد بود.

2- محاسبه سریع

تابع هش باید بتواند به سرعت هش ورودی را برگرداند. اگر این روند با سرعت کافی انجام نشود، سیستم کارآمد نخواهد بود.

SHA-256

یک بلاکچین بیت کوین از الگوریتم هشینگ SHA-256 ( الگویتم هش ایمن) استفاده می‌کند. در سال 2001، الگوریتم هشینگ SHA-256 توسط آژانس امنیت ملی ( NSA) در ایالات متحده ساخته شد.


فرایند هشینگ چگونه کار می‌کند؟


در توضیح این قسمت، قصد داریم از برنامه‌ای تهیه شده توسط آندرس براونورث استفاده کنیم. این برنامه را می‌توانید در لینک زیر مشاهده کنید.

Anders Brownworth Hash Program:  

https://anders.com/blockchain/hash.html

اگر هر حرفی را در بخش داده تایپ کنیم، هش رمزنگاری مربوطه را در بخش هش مشاهده خواهیم کرد.

به عنوان مثال: در بخش داده تایپ می‌کنیم: این یک آموزش عالی است. "This is a great tutorial"

هش مربوطه عبارت است از:

759831720aa978c890b11f62ae49d2417f600f26aaa51b3291a8d21a4216582a 

حال اگر متن را از "This is a great tutorial."  به "this is a great tutorial." تغییر دهیم؛ (حرف اول با حرف کوچک نوشته شد)، هش مربوطه:

 4bc35380792eb7884df411ade1fa5fc3e82ab2da76f76dc83e1baecf48d60018  

خواهد بود.

در بالا می‌بینید که فقط اولین حرف در جمله از " "T" به "t"  کوچک تغییر داده شد و کل مقدار هش تغییر پیدا کرد.

توجه: اگر دوباره همان متن را در یک بخش داده بنویسیم، همیشه همان خروجی را ارائه می‌دهد.

از آنجا که تابع هش یک تابع یک طرفه است، هیچ راهی برای برگرداندن کل متن از هش تولید شده وجود ندارد. این با توابع رمزنگاری سنتی مانند رمزگذاری که در آن می‌توانید با استفاده از کلید چیزی را رمزگذاری کنید و با استفاده از رمزگشایی می‌توانید پیام را به شکل اصلی آن برگردانید، متفاوت است.

یک هش یا تابع هش به هر نوع الگوریتمی گفته می‌شود که داده‌هایی به هر طولی را به داده‌هایی با طول یکسان تبدیل می‌کند. مقادیر برگردانده شده توسط یک تابع هش، مقادیر هش، کدهای هش، مبالغ هش، یا به زبان ساده، هش نامیده می‌شوند. توسعه اخیر در شبکه‌های پرداخت اینترنتی و پول دیجیتالی مانند بیت­ کوین نیز از شکلی از "هشینگ" برای مبالغ خود استفاده می‌کند و توجه بیشتری را به سمت این موضوع جلب کرده ­اند.







اشتراک گذاری


وارد شوید
برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

{{ getError('email') }}
{{ getError('password') }}