Co to jest Haszowanie

Najprościej rzecz ujmując, haszowanie oznacza przyjęcie ciągu wejściowego o dowolnej długości i wyprowadzenie wyniku o ustalonej długości. W kontekście kryptowalut, takich jak bitcoin, transakcje są traktowane jako dane wejściowe i przepuszczane przez algorytm haszujący (bitcoin używa SHA-256), który daje wynik o stałej długości.

 

Kryptograficzne funkcje skrótu

Kryptograficzna funkcja skrótu to specjalna klasa funkcji skrótu, która ma różne właściwości, dzięki którym doskonale nadaje się do kryptografii. Istnieją pewne właściwości, które musi posiadać kryptograficzna funkcja skrótu, aby można ją było uznać za bezpieczną. Prześledźmy je po kolei.

Właściwość 1: Deterministyczna

Oznacza to, że bez względu na to, ile razy będziemy przetwarzać dane wejściowe za pomocą funkcji skrótu, zawsze otrzymamy ten sam wynik. Jest to bardzo ważne, ponieważ jeśli za każdym razem otrzymamy inny hash, nie będzie możliwe śledzenie danych wejściowych.

Właściwość 2: Szybkość obliczeń

Funkcja haszująca powinna być w stanie szybko zwrócić skrót danych wejściowych. Jeśli proces nie jest wystarczająco szybki, system po prostu nie będzie wydajny.

Właściwość 3: Odporność na obrazy wstępne

Odporność na obrazy wstępne mówi, że biorąc pod uwagę H(A), nie da się określić A, gdzie A jest wejściem, a H(A) jest wyjściowym skrótem. Zauważmy, że zamiast słowa “niemożliwe” użyto słowa “niewykonalne”. Wiemy już, że wyznaczenie oryginalnego wejścia na podstawie jego wartości hash nie jest niemożliwe. Posłużmy się przykładem.

Załóżmy, że rzucasz kostką do gry, a wyjściem jest skrót liczby, która wypadła na kostce. W jaki sposób można ustalić, jaka była pierwotna liczba? To proste – wystarczy znaleźć hashe wszystkich liczb od 1 do 6 i porównać je. Ponieważ funkcje haszujące są deterministyczne, hasz danego wejścia zawsze będzie taki sam, więc wystarczy porównać hasze i znaleźć oryginalne wejście.

Ale to działa tylko wtedy, gdy ilość danych jest bardzo mała. Co się dzieje, gdy ilość danych jest bardzo duża? Załóżmy, że mamy do czynienia z hashem 128-bitowym. Jedyną metodą znalezienia oryginalnego wejścia jest zastosowanie “metody brute-force”. Metoda brute-force polega na pobraniu losowego wejścia, zaszyfrowaniu go, a następnie porównaniu wyniku z docelowym skrótem i powtarzaniu tej czynności do momentu znalezienia zgodności.

Co oznacza współczynnik hashowania?

Hash rate w blockchainie i operacjach kryptowalutowych definiuje się jako liczbę operacji hashowania wykonanych w określonym czasie lub szybkość działania górnika. Hash rate jest ważnym czynnikiem w logistyce wydobycia kryptowalut i operacji blockchain, a także czymś, co jest często oceniane i dyskutowane w społecznościach kryptowalutowych.

Jedna z najczęściej stosowanych miar szybkości haszowania nosi nazwę “hash per second” i oznacza liczbę algorytmów SHA-256 wykonywanych w ciągu sekundy. SHA-256 to algorytm haszujący, który wykorzystuje blok informacji i przekształca go w hasz, w systemie porównywalnym z różnymi rodzajami systemów kompresji. Można to sobie wyobrazić w ten sposób – górnicy wydobywając blok generują ciągi tekstu, nad którymi pracuje algorytm SHA-256 i przekształca je w hashe. Dzięki temu informacje reprezentujące blok są skondensowane. Następnie, licząc, ile razy SHA-256 haszuje ciąg danych, uzyskuje się współczynnik haszowania.

Dlaczego hashrate jest ważny?

Dla inwestorów kryptowalutowych hashrate jest ważną miarą tego, jak bardzo zdecentralizowana może być sieć proof of work danej kryptowaluty w stosunku do hakerów. Dzieje się tak dlatego, że im wyższy jest hashrate, tym trudniejsze i bardziej kosztowne jest dla kogoś zaatakowanie sieci. Nagły spadek hashrate może doprowadzić do wstrzymania handlu przez platformy kryptowalutowe lub usunięcia danej monety z listy, aby chronić swoich klientów.

Jak mierzy się hashrate?

Hashrate to miara liczby obliczeń wykonywanych w ciągu sekundy. Można ją mierzyć w miliardach, trylionach, kwadrylionach i kwintylionach. Na przykład hashrate równy 1TH/s oznacza, że w każdej sekundzie można wykonać jeden bilion obliczeń.

Te mierzone obliczenia mają związek z górnictwem. Wydobywanie to proces weryfikacji i dodawania transakcji do sieci blockchain, takiej jak Bitcoin. Osoby wydobywające kryptowaluty często korzystają ze specjalistycznego sprzętu, który może wykonywać wiele bilionów obliczeń na sekundę. W zamian za weryfikację i dodawanie transakcji górnicy są wynagradzani kryptowalutami.

Ogólnie rzecz biorąc, im więcej górników uczestniczy w danej sieci, tym wyższy jest hashrate sieci, ponieważ więcej górników konkuruje o nagrodę. Im mniej górników, tym niższy hashrate.

Co powoduje, że hashrate się zmienia?

Na hashrate może mieć wpływ wiele rzeczy. Górnicy mogą wybierać kryptowaluty, które chcą wydobywać. Ponieważ wydobycie wiąże się z kosztami (energia, sprzęt, czas), górnicy są zachęcani do wydobywania kryptowalut o najwyższym potencjalnym zwrocie z inwestycji.

Wysoki hashrate oznacza, że jest większa konkurencja, ale nagroda może być nadal warta zachodu. Na przykład hashrate Bitcoina wynosił aż 179 eksahashów na sekundę (1 eksahash = 1 kwintylion), ale górnicy nadal byli zachęcani do udziału, ponieważ potencjalna nagroda była warta kosztów.

Górnicy zazwyczaj decydują, które monety chcą wydobywać, oceniając koszt wydobycia danej monety w porównaniu z nagrodą. Weźmy na przykład Bitcoina. Co kilka tygodni protokół Bitcoina automatycznie dostosowuje trudność wydobycia nowych bitcoinów na podstawie aktualnego hashrate. Gdy hashrate jest wysoki, trudność wydobycia jest wysoka. Gdy hashrate spada, trudność wydobycia spada wraz z nim.

W zależności od tej trudności górnicy mogą obliczyć, czy opłaca im się wydobywać daną kryptowalutę. Jest to system samoregulujący się.

Co się stanie, jeśli hashrate spadnie?

Niższy hashrate oznacza, że mniejsza moc obliczeniowa jest wymagana do weryfikacji i dodawania transakcji do blockchainu tej kryptowaluty. Może to sprawić, że kryptowaluta stanie się mniej zdecentralizowana, ponieważ do przejęcia kontroli nad siecią potrzeba będzie mniej górników.

Im mniej zdecentralizowana jest dana kryptowaluta, tym większe ryzyko z nią związane. Jeśli zły aktor przejmie kontrolę nad siecią, może ją poważnie zakłócić. Stanowi to ogromne ryzyko dla inwestorów i platform kryptowalutowych.

Jeśli hashrate kryptowaluty stale lub gwałtownie spada, platformy kryptowalutowe mogą zdecydować się na ograniczenie handlu lub wycofanie danej kryptowaluty z rynku, aby chronić siebie i swoich klientów przed utratą środków.

Robinhood monitoruje zmiany hashrate dla oferowanych przez nas kryptowalut i w przypadku, gdy hashrate danej monety spadnie do poziomu, który stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa naszych klientów, możemy podjąć kroki, w tym ograniczyć handel.

Co się stanie, jeśli hashrate wzrośnie?

Wyższy hashrate oznacza, że do weryfikacji i dodawania transakcji do blockchainu danej kryptowaluty wymagana jest większa moc obliczeniowa. Dzięki temu kryptowaluta ta jest bezpieczniejsza, ponieważ przejęcie kontroli nad siecią wymagałoby większej liczby górników, co kosztowałoby więcej energii i czasu.

Obliczanie szybkości haszowania

Szybkość haszowania najlepiej jest ustalić empirycznie. Każde urządzenie do wydobywania kryptowalut ma swój własny hash rate, który może się różnić. Inne zmienne, które pomagają określić hash rate, to stabilność połączenia urządzenia górniczego z serwerem, ustawienia programu do wydobywania i hash rate innych górników w sieci górniczej, w zależności od stosowanego algorytmu. Wpływ na szybkość hashowania ma również liczba górników pracujących w sieci. Większość wydobycia odbywa się obecnie w ramach sieci innych górników.

Jeśli chcesz obliczyć swój hash rate, możesz to zrobić na kilka sposobów. Można użyć jednego z powszechnie dostępnych kalkulatorów internetowych, takich jak whattomine.com, aby określić szybkość skasowania dla posiadanego sprzętu górniczego. Zawiera on benchmarki dla wielu różnych urządzeń górniczych. Można również pobrać oprogramowanie górnicze i uruchomić benchmarki na swoim sprzęcie górniczym. Aby jeszcze bardziej skomplikować hash rate, będzie się on różnił nie tylko w zależności od twojego sprzętu górniczego, ale także od rodzaju kryptowaluty, którą chcesz wydobywać, na przykład Bitcoin vs Ethereum.

Aby uzyskać dokładny pomiar hash rate swojego sprzętu górniczego, można pobrać oprogramowanie przeznaczone do tego celu, wprowadzić adres miejsca przechowywania kryptowaluty i zainicjować proces. W zależności od liczby testowanych algorytmów, wkrótce uzyskasz pomiar hash rate Twojego urządzenia górniczego.

Hash rate mierzy się zwykle w hashach na sekundę, mega hashach na sekundę i solach (rozwiązaniach na sekundę obliczeń hash na jednym blockchainie). Liczby te są bardzo duże i sięgają zeta haszy na sekundę, czyli jednego septiliona (1, po którym następują 24 zera) haszy na sekundę. Sol jest miarą używaną tylko na jednym blockchainie.

Hash rate, lub hash power, to jednostka mocy obliczeniowej w cyfrowych sieciach kryptowalutowych. Najlepiej obliczać go empirycznie ze względu na dużą liczbę zmiennych i górników kryptowalut w danej sieci wydobywczej. Rzadko rozsądnie jest próbować wydobywać kryptowalutę, chyba że jest to jedna z mniej znanych walut, bez sieci górniczej. W miarę wydobywania coraz większej ilości monet cyfrowych, szybkość hashowania rośnie, a trudność rośnie. Nie da się już wydobywać kryptowaluty na komputerze stacjonarnym lub laptopie z jakąkolwiek szybkością i wydajnością. Opracowano specjalny sprzęt i oprogramowanie górnicze, aby poradzić sobie ze stale rosnącymi hash rate’ami, które są niezbędne, by odnieść sukces jako górnik.