Fundamentos de hashing: cómo funciona y por qué es importante para la blockchain

Mecanismo de funcionamiento de las funciones hash

El hash es el proceso de convertir datos de cualquier tamaño en una secuencia fija de caracteres mediante algoritmos matemáticos especiales. Cada función hash produce resultados del mismo tamaño, sin importar cuán grande o pequeño sea el archivo de entrada.

Consideremos un ejemplo práctico. Si pasamos las palabras “Binance” y “binance” a través del algoritmo SHA-256 (, el mismo que se utiliza en Bitcoin), obtendremos:

• Binance → f1624fcc63b615ac0e95daf9ab78434ec2e8ffe402144dc631b055f711225191
• binance → 59bba357145ca539dcd1ac957abc1ec5833319ddcae7f5e8b5da0c36624784b2

Incluso un pequeño cambio en el registro de la primera letra creó una secuencia completamente diferente. Sin embargo, ambos resultados tienen exactamente 256 bits (64 caracteres). Esta es una propiedad clave del hashing: la estabilidad del tamaño de la salida.

¿Qué hace que una función hash sea criptográfica?

Las funciones hash criptográficas son versiones especializadas de los algoritmos de hash comunes que aplican principios de cifrado. SHA (Secure Hash Algorithms) es una familia de funciones criptográficas que incluye varios grupos: SHA-0, SHA-1, SHA-2 y SHA-3.

Hoy en día, solo se consideran seguros SHA-2 y SHA-3. SHA-0 y SHA-1 han sido reconocidos como vulnerables desde hace tiempo debido a las colisiones descubiertas en ellos: situaciones en las que dos entradas diferentes producen la misma salida. SHA-256 forma parte de SHA-2 y sigue siendo un estándar confiable en las redes de criptomonedas.

Tres propiedades clave de una función hash confiable

Resistencia a colisiones

Aunque matemáticamente las colisiones siempre existirán ( debido a la infinitud de posibles entradas y la limitación de salidas ), una función resistente las hace prácticamente imposibles de encontrar. Para SHA-256, encontrar incluso una sola colisión requeriría millones de años de cálculos. Por lo tanto, la función hash se considera resistente no a las colisiones en general, sino a la posibilidad de detectarlas en un tiempo razonable.

Irreversibilidad (resistencia a la visión primaria)

Esta propiedad imposibilita “desencriptar” los datos de entrada a partir del resultado. Si tienes un hash, no puedes determinar qué texto lo creó, excepto mediante la prueba de todas las posibles variantes. En la práctica, esto significa que los servicios web pueden almacenar hashes de contraseñas en lugar de las contraseñas mismas; incluso si un atacante obtiene la base de datos de hashes, no podrá descifrarlos rápidamente.

Resistencia a la segunda vista previa

Esta propiedad protege contra ataques cuando un atacante intenta encontrar una entrada alternativa que genere el mismo hash que el original. Si la función hash es resistente a colisiones, automáticamente está protegida también contra este tipo de ataques.

Aplicación práctica en blockchain y minería

Para Bitcoin y otras criptomonedas, el hashing no es solo una herramienta adicional, es una tecnología fundamental. La blockchain utiliza el hashing en varios niveles: para verificar transacciones, crear el árbol de Merkle y enlazar bloques entre sí en una cadena continua.

La operación más intensiva en energía es la minería. Los mineros toman una gran cantidad de entradas aleatorias, las hashéan a través de SHA-256 y buscan un resultado que comience con una cierta cantidad de ceros. La dificultad de esta tarea se ajusta automáticamente: si el número de mineros aumenta y la tasa de hash de la red se eleva, la dificultad aumenta para que el tiempo medio de formación de un bloque se mantenga en alrededor de 10 minutos.

Un momento interesante: para un bloque existen múltiples soluciones válidas (varios hashes que satisfacen la condición), por lo que los mineros no compiten por un resultado exacto, sino solo por encontrar cualquier opción válida. Esto hace que el sistema sea más resistente y justo.

Por qué el hash es crítico para la seguridad

La determinación del hash significa que una misma entrada siempre genera la misma salida. Esto permite tener confianza en la integridad de los datos: si conoces el hash correcto de un archivo o transacción, cualquier cambio libre en una de sus partes cambiará instantáneamente el hash. De esta manera, la blockchain mantiene la no aleatoriedad de cada bloque, y cualquier intento de enmascarar una falsificación es inmediatamente visible.

Además, el hash permite trabajar con enormes volúmenes de información de manera compacta. En lugar de “recordar” todo el gran archivo, el sistema solo recuerda su hash. Esto ahorra recursos de manera significativa y acelera la verificación.

Conclusión

El hashing con propiedades criptográficas es uno de los pilares fundamentales de la blockchain moderna. Comprender cómo funcionan estas funciones, su resistencia a diferentes tipos de ataques y su papel en el proceso de minería ayuda a profundizar en la seguridad y fiabilidad de las redes de criptomonedas. SHA-256 y otros algoritmos del grupo SHA-2 siguen siendo el estándar dorado, ya que aún no han mostrado vulnerabilidades prácticas, lo que significa que las blockchains que dependen de ellos permanecen protegidas contra ataques modernos.