Dasar-dasar hashing: bagaimana cara kerjanya dan mengapa ini penting untuk blockchain

Mekanisme kerja fungsi hash

Hashing adalah proses mengubah data dengan ukuran sembarang menjadi urutan karakter tetap menggunakan algoritma matematika khusus. Setiap fungsi hash menghasilkan hasil dengan ukuran yang sama, terlepas dari seberapa besar atau kecil file input.

Mari kita lihat contoh praktis. Jika kita melewatkan kata-kata “Binance” dan “binance” melalui algoritma SHA-256 ( yang sama digunakan di Bitcoin), kita akan mendapatkan:

• Binance → f1624fcc63b615ac0e95daf9ab78434ec2e8ffe402144dc631b055f711225191
• binance → 59bba357145ca539dcd1ac957abc1ec5833319ddcae7f5e8b5da0c36624784b2

Bahkan perubahan kecil pada register huruf pertama menciptakan urutan yang sama sekali berbeda. Namun, kedua hasilnya memiliki tepat 256 bit (64 karakter). Ini adalah sifat kunci dari hashing — stabilitas ukuran output.

Apa yang membuat fungsi hash menjadi kriptografis

Fungsi hash kriptografis adalah versi khusus dari algoritma hashing biasa yang menerapkan prinsip-prinsip enkripsi. SHA (Secure Hash Algorithms) adalah keluarga fungsi kriptografis yang mencakup beberapa grup: SHA-0, SHA-1, SHA-2, dan SHA-3.

Hingga hari ini, hanya SHA-2 dan SHA-3 yang dianggap aman. SHA-0 dan SHA-1 telah lama diakui rentan karena kolisi yang ditemukan di dalamnya — situasi di mana dua input yang berbeda menghasilkan output yang sama. SHA-256 adalah bagian dari SHA-2 dan tetap menjadi standar yang dapat diandalkan dalam jaringan cryptocurrency.

Tiga sifat kunci dari fungsi hash yang andal

Ketahanan terhadap konflik

Meskipun secara matematis kolisi selalu ada ( karena adanya ketidakterbatasan input dan keterbatasan output ), fungsi hash yang kuat membuat mereka hampir tidak mungkin ditemukan. Untuk SHA-256, pencarian bahkan satu kolisi akan memerlukan jutaan tahun perhitungan. Oleh karena itu, fungsi hash dianggap kuat bukan karena kolisi itu sendiri, tetapi karena kemungkinan untuk mendeteksinya dalam waktu yang wajar.

Ketidakberbalikan (ketahanan terhadap penglihatan awal)

Sifat ini mencegah “pemecahan” data masukan berdasarkan hasil. Jika Anda memiliki hash, Anda tidak dapat menentukan teks mana yang membuatnya, kecuali dengan mencoba semua kemungkinan. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa layanan web dapat menyimpan hash kata sandi alih-alih kata sandi itu sendiri — bahkan jika penyerang mendapatkan basis data hash, mereka tidak dapat dengan cepat mendekripsinya.

Ketahanan terhadap tampilan pertama kedua

Fitur ini melindungi dari serangan ketika penyerang mencoba untuk menemukan pintu masuk alternatif yang akan menghasilkan hash yang sama dengan yang asli. Jika fungsi hash tahan terhadap kolisi, maka secara otomatis dilindungi dari jenis serangan ini.

Penerapan praktis dalam blockchain dan mining

Untuk Bitcoin dan cryptocurrency lainnya, hashing bukan hanya alat tambahan, tetapi teknologi dasar. Blockchain menggunakan hashing di beberapa tingkat: untuk memverifikasi transaksi, membuat pohon Merkle, dan menghubungkan blok satu sama lain dalam rantai yang berkelanjutan.

Operasi yang paling memakan energi adalah penambangan. Penambang mengambil banyak input acak, meng-hash-nya melalui SHA-256, dan mencari hasil yang dimulai dengan sejumlah nol tertentu. Kesulitan tugas ini secara otomatis disesuaikan: jika jumlah penambang meningkat dan hashrate jaringan meningkat, kesulitan meningkat agar waktu rata-rata untuk membentuk blok tetap sekitar 10 menit.

Momen menarik: untuk satu blok ada beberapa solusi yang diizinkan (beberapa hash yang memenuhi syarat), sehingga para penambang tidak bersaing untuk hasil yang tepat, tetapi hanya untuk mencari salah satu varian yang valid. Ini membuat sistem lebih tahan terhadap serangan dan adil.

Mengapa hashing sangat penting untuk keamanan

Determinisme hashing berarti bahwa input yang sama selalu menghasilkan output yang sama. Ini memungkinkan untuk yakin akan integritas data: jika Anda mengetahui hash yang benar dari file atau transaksi, perubahan bebas pada bagian manapun darinya akan segera mengubah hash. Dengan demikian, blockchain mempertahankan keacakan setiap blok, dan upaya untuk menyembunyikan pemalsuan segera terlihat.

Selain itu, hashing memungkinkan untuk bekerja dengan volume informasi yang sangat besar secara kompak. Alih-alih “mengingat” seluruh file besar, sistem hanya mengingat hash-nya. Ini secara signifikan menghemat sumber daya dan mempercepat verifikasi.

Kesimpulan

Penghashan dengan sifat kriptografi adalah salah satu pilar utama blockchain modern. Memahami bagaimana fungsi ini bekerja, ketahanan mereka terhadap berbagai jenis serangan, dan peran mereka dalam proses penambangan, membantu untuk lebih memahami keamanan dan keandalan jaringan cryptocurrency. SHA-256 dan algoritma lain dari kelompok SHA-2 tetap menjadi standar emas karena mereka belum menunjukkan kerentanan praktis, yang berarti bahwa blockchain yang bergantung padanya tetap terlindungi dari serangan modern.