Jaukšana ir process, kurā jebkuri dati tiek pārveidoti par unikālu un fiksēta garuma teksta virkni, ko sauc par jaukšanu vai īssavilkumu. Jaukšana tiek plaši izmantota kriptogrāfijā, īpaši blokķēdes tehnoloģijā un kriptovalūtās.
Kā darbojas jaukšana?
Jaukšana darbojas, visiem datiem piemērojot matemātisko funkciju, ko sauc par jaukšanas funkciju. Jaucējfunkcija izmanto datus kā ievadi un rada jaucēju kā izvadi. Jaucējfunkcija ir deterministiska, kas nozīmē, ka viena un tā pati ievade vienmēr radīs vienu un to pašu izvadi. Tomēr jaucējfunkcija ir arī neatgriezeniska, kas nozīmē, ka ir praktiski neiespējami atgūt sākotnējo ievadi no jaucējkoda.
Jaukšanai ir vairākas īpašības, kas padara to noderīgu kriptogrāfijā:
Izturība pret sadursmēm: ir ļoti grūti atrast divus dažādus ievades datus, kas rada vienu un to pašu hash.
Pretestība pirms attēla: ir ļoti grūti atrast ievadi, kas rada noteiktu jaucējfunkciju.
Otrā pirmsattēla pretestība: ir ļoti grūti atrast citu ievadi, kas rada tādu pašu jaucējfunkciju kā dotā ievade.
Kāpēc jaukšana ir svarīga kriptovalūtai?
Jaukšana ir būtiska, lai nodrošinātu un pārbaudītu datus blokķēdes tīklos un kriptovalūtās. Piemēram:
Darba pierādījums: jaukšanu izmanto, lai izveidotu mīklu, kas kalnračiem ir jāatrisina, lai blokķēdē pievienotu jaunus blokus. Mīkla ietver nonce (gadījuma skaitļa) atrašanu, kas, jaukta ar bloka datiem, rada jaucēju, kas sākas ar noteiktu nulles skaitu. Šis process nodrošina, ka bloki tiek pievienoti konsekventi un decentralizēti un ka tīkls ir aizsargāts pret ļaunprātīgiem uzbrukumiem.
Ciparparaksti: jaukšanu izmanto, lai izveidotu ciparparakstus, kas apliecina darījumu un ziņojumu autentiskumu un integritāti. Ciparparaksts tiek izveidots, sajaucot datus ar privāto atslēgu (slepeno numuru) un pārbaudot to ar publisko atslēgu (saistītu numuru, ko var koplietot). Šis process nodrošina, ka tikai privātās atslēgas īpašnieks var parakstīt datus un ikviens var pārbaudīt parakstu ar publisko atslēgu.
Merkle koki: jaukšanu izmanto, lai izveidotu Merkle kokus, kas ir datu struktūras, kas hierarhiskā veidā glabā bloku vai transakciju jaucējus. Merkles koks ļauj efektīvi pārbaudīt lielas datu kopas, salīdzinot tikai saknes jaucējkodu (visu jaucējkodu jaucēju) vai jaucējvārdu atzaru (datu apakškopas jaucējus). Šis process samazina datu apjomu, kas jāuzglabā un jāpārsūta tīklā.
Kādi ir jaukšanas algoritmu piemēri?
Ir daudz dažādu jaukšanas algoritmu, un katram ir atšķirīgas īpašības un lietojumprogrammas. Daži no visizplatītākajiem ir:
SHA-256: šis ir plaši izmantots jaukšanas algoritms, kas rada 256 bitu (64 ciparu heksadecimālo) jaucēju. To izmanto Bitcoin un daudzās citās kriptovalūtās, lai pierādītu darbu un parakstītu ciparparakstus.
RIPEMD-160: šis ir vēl viens populārs jaukšanas algoritms, kas rada 160 bitu (40 ciparu heksadecimālo) jaucēju. To bieži izmanto kopā ar SHA-256, lai izveidotu īsākus jaucējus publiskajām atslēgām un adresēm.
Keccak-256: šis ir jaunāks jaukšanas algoritms, kas rada 256 bitu (64 ciparu heksadecimālo) jaucēju. To izmanto Ethereum un dažās citās kriptovalūtās, lai pārbaudītu darbu un parakstītu ciparparakstus.
Blake2b: šis ir ātrs un drošs jaukšanas algoritms, kas rada mainīga garuma jaucējus līdz 512 bitiem (128 ciparu heksadecimāls). To izmanto Zcash un dažās citās kriptovalūtās, lai pierādītu darbu un parakstītu ciparparakstus.
Secinājums
Jaukšana ir būtisks process kriptogrāfijā, kas nodrošina datu drošību un verifikāciju blokķēdes tīklos un kriptovalūtās. Jaukšana pārveido visus datus unikālās un fiksēta garuma teksta virknēs, ko sauc par jaukšanām vai īssavilkumiem un kurām ir dažādas kriptogrāfiskas īpašības. Jaukšana tiek izmantota darba pierādījumiem, ciparparakstiem, Merkles kokiem un citām lietojumprogrammām. Ir daudz dažādu jaukšanas algoritmu, katram no tiem ir atšķirīgas īpašības un lietojumprogrammas.
