أسس التشفير في البلوكتشين: فهم دوال التجزئة

تمثل دوال التجزئة حجر الزاوية الأساسي لتكنولوجيا البلوكشين. تقوم هذه الخوارزميات التشفيرية بتحويل بيانات الإدخال ذات الطول التعسفي إلى سلسلة ثابتة الطول من الأحرف - وهو بصمة رقمية تُعرف بالتجزئة. تتمثل الخاصية المRemarkable لهذه الدوال في أنه حتى أدنى تغيير في بيانات الإدخال يؤدي إلى تغيير كامل في ناتج التجزئة الناتج، مما يجعل التلاعب بالبيانات قابلًا للاكتشاف على الفور.

في بنية البلوكشين، تؤدي دوال التجزئة التشفيرية عدة أدوار أمنية حاسمة:

• تحديد الكتلة: تمتلك كل كتلة داخل سلسلة الكتل قيمة تجزئة فريدة مستمدة من كل من البيانات الموجودة داخل الكتلة وتجميع التجزئة للكتلة السابقة. وهذا يخلق سلسلة غير منقطعة من الروابط التشفيرية تضمن سلامة البيانات في جميع أنحاء سلسلة الكتل بأكملها.

• التحقق من النزاهة: تعديل حتى حرف واحد فقط في بيانات الكتلة يولد تلقائيًا قيمة تجزئة مختلفة تمامًا، مما يبطل تلك الكتلة وجميع الكتل اللاحقة في السلسلة. هذه الخاصية تجعل بيانات البلوكشين ثابتة عمليًا.

• إثبات العمل (PoW): ضمن آليات إجماع إثبات العمل، تمكّن دوال التجزئة عملية التعدين من خلال مطالبة المشاركين بالعثور على قيمة تجزئة محددة تلبي شروطًا مسبقة (مثل البدء بعدد معين من الأصفار)—وهي مهمة تتطلب حسابات كثيفة تؤمن الشبكة.

خوارزمية التجزئة SHA-256 ( هي الخوارزمية الأكثر بروزًا التي تُستخدم في تطبيقات البلوكشين. تُنتج هذه الخوارزمية تجزئة فريدة بطول 256 بت )64 حرفًا ( وتعمل كأساس تشفيري لشبكة البيتكوين.

تعتمد أمان وموثوقية أنظمة blockchain الحديثة بالكامل على دوال التجزئة التشفيرية هذه. بدون خصائصها الرياضية—الحساب من اتجاه واحد، الناتج المحدد، ومقاومة الاصطدام—لا يمكن أن يوجد مفهوم blockchain كمستودع بيانات لا مركزي وآمن وشفاف ببساطة.