Fundamentos da hash: como funciona e por que é importante para o blockchain

Mecanismo de funcionamento das funções de hash

Hashing é o processo de conversão de dados de tamanho arbitrário em uma sequência fixa de caracteres usando algoritmos matemáticos especiais. Cada função de hash produz resultados de tamanho igual, independentemente de quão grande ou pequeno seja o arquivo de entrada.

Vamos considerar um exemplo prático. Se passarmos as palavras “Binance” e “binance” pelo algoritmo SHA-256 (, o mesmo utilizado no Bitcoin), obteremos:

• Binance → f1624fcc63b615ac0e95daf9ab78434ec2e8ffe402144dc631b055f711225191
• binance → 59bba357145ca539dcd1ac957abc1ec5833319ddcae7f5e8b5da0c36624784b2

Mesmo uma mudança minúscula no registro da primeira letra criou uma sequência completamente diferente. No entanto, ambos os resultados têm exatamente 256 bits (64 caracteres). Esta é uma propriedade chave da hashificação — estabilidade do tamanho da saída.

O que torna uma função hash criptográfica

Funções de hash criptográficas são versões especializadas de algoritmos de hash comuns que aplicam princípios de criptografia. SHA (Algoritmos de Hash Seguro) — é uma família de funções criptográficas que inclui vários grupos: SHA-0, SHA-1, SHA-2 e SHA-3.

Atualmente, apenas o SHA-2 e o SHA-3 são considerados seguros. O SHA-0 e o SHA-1 foram há muito reconhecidos como vulneráveis devido às colisões identificadas — situações em que duas entradas diferentes produzem a mesma saída. O SHA-256 faz parte do SHA-2 e continua a ser um padrão confiável nas redes de criptomoedas.

Três propriedades-chave de uma função hash confiável

Resistência a colisões

Embora as colisões matemáticas sempre existirão ( devido à infinitude de entradas possíveis e à limitação de saídas ), uma função resistente torna praticamente impossível encontrá-las. Para SHA-256, a busca por uma única colisão exigiria milhões de anos de cálculos. Portanto, uma função hash é considerada resistente não porque as colisões não existam, mas pela possibilidade de detectá-las em um tempo razoável.

Irreversibilidade (resistência à visão inicial)

Esta propriedade impossibilita a “decodificação” dos dados de entrada a partir do resultado. Se você tiver um hash, não pode determinar qual texto o criou, exceto por meio da tentativa e erro de todas as possíveis combinações. Na prática, isso significa que os serviços web podem armazenar hashes de senhas em vez das próprias senhas — mesmo que um invasor obtenha o banco de dados de hashes, ele não poderá decifrá-los rapidamente.

Resiliência ao segundo primeiro olhar

Esta propriedade protege contra ataques quando um invasor tenta encontrar uma entrada alternativa que gerará o mesmo hash que o original. Se a função hash for resistente a colisões, ela está automaticamente protegida contra esse tipo de ataque.

Aplicação prática em blockchain e mineração

Para o Bitcoin e outras criptomoedas, a hashagem não é apenas uma ferramenta adicional, é uma tecnologia fundamental. A blockchain utiliza a hashagem em vários níveis: para verificar transações, criar uma árvore de Merkle e vincular blocos uns aos outros em uma cadeia contínua.

A operação mais intensiva em energia é a mineração. Os mineradores pegam várias entradas aleatórias, hash-as através do SHA-256 e procuram um resultado que comece com um certo número de zeros. A dificuldade dessa tarefa é ajustada automaticamente: se o número de mineradores aumenta e a taxa de hash da rede aumenta, a dificuldade aumenta para que o tempo médio de formação de um bloco permaneça em torno de 10 minutos.

Um ponto interessante: para um bloco existem várias soluções válidas (vários hashes que satisfazem a condição), portanto os mineradores não competem por um resultado exato, mas apenas pela busca de qualquer variante válida. Isso torna o sistema mais resistente e justo.

Por que a hash é crítica para a segurança

A determinística da hash significa que a mesma entrada sempre gera a mesma saída. Isso permite ter certeza da integridade dos dados: se você conhece o hash correto de um arquivo ou transação, qualquer alteração livre de uma parte dele mudará imediatamente o hash. Assim, a blockchain mantém a não aleatoriedade de cada bloco, e a tentativa de mascarar uma falsificação é imediatamente visível.

Além disso, a hash permite trabalhar com enormes volumes de informação de forma compacta. Em vez de “lembrar” todo o grande arquivo, o sistema lembra apenas da sua hash. Isso economiza recursos de forma significativa e acelera a verificação.

Conclusão

A hash com propriedades criptográficas é um dos pilares fundamentais do blockchain moderno. Compreender como essas funções operam, sua resistência a diferentes tipos de ataques e seu papel no processo de mineração ajuda a entender mais profundamente a segurança e a confiabilidade das redes de criptomoedas. SHA-256 e outros algoritmos do grupo SHA-2 continuam a ser o padrão ouro, pois ainda não mostraram vulnerabilidades práticas, o que significa que os blockchains que dependem deles permanecem protegidos contra ataques modernos.