Was ist Hashing?

Bevor wir uns mit dem Thema Bitcoin-Mining befassen, müssen wir einen kurzen Umweg machen und uns mit einem bestimmten Konzept vertraut machen, das für Kryptowährungen von grundlegender Bedeutung ist.

Um wirklich zu verstehen, wie Bitcoin und andere Kryptowährungen funktionieren, ist es wichtig, zunächst das Konzept des"Hashing"zu verstehen.

Wenn du das Wort "Hash" siehst, denken manche Leute vielleicht an Rösti, ein beliebtes amerikanisches Frühstück, während andere Leute wie Snoop Dogg vielleicht an das Cannabiskonzentrat denken. 🌿

In dieser Lektion werde ich über eine andere Art von Haschisch sprechen!

Es handelt sich um ein technisches Konzept, mit dem du jedoch vertraut sein musst, also werde ich es dir einfach und verständlich erklären.

Mit dem Konzept des Hashings vertraut zu sein, ist auch notwendig, um zu verstehen, wie Bitcoin-Mining funktioniert (das ist der nächste Leitfaden), also überspringt bitte nicht diese Lektionen. 👁️

Was ist Hashing?

Hashing ist eine Methode der Kryptographie, die jede Form von Daten in eine einzigartige Textzeichenfolge fester Länge umwandelt.

Kryptografie ist die Praxis und das Studium von Techniken zur sicheren Kommunikation vor externen Beobachtern. Im Internetzeitalter wird Kryptografie zum Schutz von Computerinformationen oder "Daten" eingesetzt.

Falls es noch nicht offensichtlich war: Das "Krypto" in Kryptowährungen steht für Kryptografie.

Hashing ist ein grundlegender Bestandteil der Kryptografie. Und spielt eine große Rolle hinter dem "Krypto" in Kryptowährungen.

Einfach ausgedrückt bedeutet Hashing, dass Text JEDER Länge über eine Hash-Funktion eingegeben wird, die eine Ausgabe mit einer FESTEN Länge erzeugt.

Jedes Datenelement kann"gehasht"werden, unabhängig von seiner Größe, Art oder Länge.

Der erzeugte Hash hat immer dieselbe Länge.

In den folgenden Beispielen ist die "Ausgabe" bei Verwendung der SHA-1-Hash-Funktion unabhängig von der Länge der "Eingabe" immer 40 Zeichen lang.

Hier ist ein kurzer Vergleich der drei Beispiele:

Eingabe	Hash
Hallo	f7ff9e8b7bb2e09b70935a5d785e0cc5d9d0abf0
BabyPips.com	8c8780d0b70c5ef42a534846cc042629cf07a440
I	ca73ab65568cd125c2d27a22bbd9e863c10b675d

Beachte, dass alle drei Hashes trotz unterschiedlicher "Eingaben" immer noch 40 Zeichen lang waren.

In diesem konkreten Beispiel beträgt die feste Länge 40 Zeichen, was durch die verwendete Hash-Funktion ("SHA-1") bestimmt wird, die später erklärt wird.

Für den Moment solltest du nur wissen, dass andere Hash-Funktionen möglicherweise andere feste Längen ausgeben. Die meisten haben feste Längen, die länger als 40 Zeichen sind.

Ein Hash-Wert funktioniert wie ein digitaler Fingerabdruck.

Ein einzigartiges Datenelement erzeugt immer denselben Hash.

Wenn du beispielsweise "Hallo" eine Million Mal durch eine Hash-Funktion laufen lässt, wird der oben genannte Hash eine Million Mal angezeigt.

Für das Wort "Hallo" lautet der SHA-1-Hash immer:

f7ff9e8b7bb2e09b70935a5d785e0cc5d9d0abf0

Und nur "Hello" wird jemals diesen Hash erzeugen.

Jede Änderung an "Hello", selbst wenn es nur in "hello" geändert wird, und die Hash-Funktion erzeugt einen völlig anderen Hash-Wert.

Deshalb werden Hashes auch als digitale"Fingerabdrücke" bezeichnet.

So wie dein Fingerabdruck einzigartig für dich ist, ist ein Hash einzigartig für eine bestimmte Dateneingabe.

Ein Hash kann nicht rückgängig gemacht werden.

Die EINGABE in eine Hash-Funktion wird als"Präimage" bezeichnet. Aber um es einfach zu halten, bleibe ich einfach bei "Eingabe".

Die AUSGABE der Hash-Funktion wird als"Hash-Wert" oder"Digest" oder einfach als"Hash" bezeichnet.

Eine Hash-Funktion ist so konzipiert, dass sie nur in eine Richtung funktioniert.

Da eine Hash-Funktion eine Einwegfunktion ist, kann die Ausgabe, der "Hash", nicht verwendet werden, um die Eingabe, den "Präbild", zu enthüllen.

Das bedeutet, dass man die Originaldaten (das "Vorabbild"), die der Hash repräsentiert, NICHT entschlüsseln kann, wenn man nur den Hash sieht.

Hash-Funktionen erzeugen irreversible Hash-Werte.

Irreversibel bedeutet, dass man aus dem Hash nicht auf die ursprünglichen Daten schließen kann. Dadurch bleiben die ursprünglichen Daten sicher und unbekannt.

Was ist eine Hash-Funktion?

Eine Hash-Funktion ist eine mathematische Operation, die Eingabedaten beliebiger Länge in eine Ausgabe fester Länge umwandelt, die mit einem bestimmten Algorithmus ausgeführt wird.

Ein Algorithmus ist lediglich eine schrittweise Anleitung zur Durchführung von Berechnungen, die von einem Softwareprogramm ausgeführt werden.

Es spielt keine Rolle, ob die Eingabe ein einzelner Buchstabe, ein Wort, ein vollständiger Satz, eine Seite aus einem Buch oder ein ganzes Buch ist. Das ist der willkürliche Teil.

Jede Eingabe erzeugt eine eindeutige Ausgabe, die als alphanumerische Zeichenkette fester Länge ausgedrückt wird.

Alphanumerisch bedeutet lediglich, dass etwas sowohl aus Buchstaben als auch aus Zahlen besteht.

Eine nützliche Hash-Funktion verbirgt alle Hinweise darauf, wie die Eingabe ausgesehen haben könnte.

Zum Beispiel muss es unmöglich sein, festzustellen, ob die Eingabe lang oder kurz war oder Zahlen oder Buchstaben enthielt. Außerdem sollte die Änderung nur eines Zeichens in der Eingabe zu einer radikal anderen Ausgabe führen.

Gängige Hash-Funktionen

Alle Hash-Funktionen funktionieren auf ähnliche Weise. Man gibt Daten ein und die Hash-Funktion "verwürfelt" die Daten und gibt einen Hash aus.

Zu den gängigen Hash-Funktionen gehören:

• MD-5: Message Digest 5 (MD5) ist eine gängige Hash-Funktion. Früher galt sie als sicher, doch heutzutage haben Hacker herausgefunden, wie der Algorithmus in Sekundenschnelle entschlüsselt werden kann.
• SHA: Secure Hash Algorithm (SHA) ist eine weitere Art von Hash-Funktion. Es gibt mehrere Varianten von SHA, die in vier Familien eingeteilt werden: SHA-0, SHA-1, SHA-2 und SHA-3: Im Allgemeinen gilt: Je höher die Zahl, desto aktueller die Version und desto sicherer der Algorithmus.

Für unsere Zwecke ist die einzige Hash-Funktion, über die du im Moment Bescheid wissen musst, der Secure Hash Algorithm (SHA). Genauer gesagt, die SHA-2-Familie, da sie ein spezielles Mitglied in der Familie namens SHA-256 enthält.

SHA-256 ist eine Hash-Funktion, die eine Textzeichenfolge in eine andere Zeichenfolge konvertiert, die immer gleich lang ist: 64 alphanumerische Zeichen. Dies entspricht 256 Bits, daher kommt die "256" in ihrem Namen.

Das Besondere daran ist, dass es sich um die Hash-Funktion handelt, die in mehreren Teilen des Bitcoin-Systems verwendet wird, worüber du in späteren Lektionen mehr erfahren wirst. Für den Moment ist es wichtig zu wissen, dass SHA-256 eine Art Hash-Funktion ist und diejenige, die von Bitcoin verwendet wird.

Unabhängig davon, ob es sich bei der Eingabe um eine Seite aus einem Harry-Potter-Buch oder um die gesamte Harry-Potter-Buchreihe handelt, ist die Ausgabe der SHA-256-Hash-Funktion immer gleich lang und wird als 64 alphanumerische Zeichen angezeigt.

Schauen wir uns nun an, wie das Hashing in der Kryptografie funktioniert.