Alexandr Markov

Zkratka SHA 256 znamená Secure Hash Algorithm – oblíbený hashovací mechanismus vytvořený specialisty z NSA. Klíčovým úkolem algoritmu je transformace náhodných informací na hodnoty pevné délky, které budou v budoucnu použity k identifikaci těchto informací.

Historie vzhledu

Okamžitě poznamenáváme, že se jedná o algoritmus druhé generace vytvořený na základě svého předchůdce SHA-1, který byl vyvinut již v roce 1995 výhradně pro civilní použití. aktualizovaná verze Nyní populární algoritmus byl vytvořen Národní bezpečnostní agenturou v roce 2002.

O tři roky později se objevil patent, který umožňoval použití algoritmu pro civilní účely. Třetí verze populárního mechanismu se objevila v roce 2012, byla vyvinuta specialisty z Národní agentury pro standardy. Postupem času SHA-3 zcela nahradil své předchůdce.

Převedená data není možné dešifrovat, protože hashovací součet není v klasické interpretaci považován za šifrovací proces tento proces. Jednosměrný šifrovací algoritmus zpracovává neomezené množství informací.

Stojí za zmínku, že absolutně všechny existující verze algoritmu Secure Hashing Algorithm byly vytvořeny podle principu Merkle-Damgard: informace jsou rozděleny do jednotných kategorií. Každá skupina je podrobena jednostranné kompresi, v důsledku čehož se výrazně zkracuje délka dat.

Tato metoda šifrování má mnoho výhod:

• komprese dat se provádí rychle;
• je nemožné vrátit proces převodu zpět bez klíčů;
• pravděpodobnost kolizí se sníží na nulu.

Technické specifikace

Protokol je určen pro data, která jsou rozdělena na části, objem každé je 64 bajtů. Algoritmus poskytuje konsolidaci, v důsledku čehož se objeví 256bitový kód. Technologie šifrování je založena na relativně jednoduchém kole, jehož cyklus je 64krát.

• Velikost bloku 64 bajtů.
• Maximální délka šifrovaného kódu je 33 bajtů.
• Parametry přehledu zpráv – 32 bajtů.
• Výchozí velikost slova je 4 bajty.
• Počet opakování v jednom cyklu je 64.
• Rychlost algoritmu je 140 Mbps.

Jak již bylo zmíněno dříve, protokol SHA-256 je založen na konceptu Merkle-Damgard, což znamená, že je nejprve rozdělen na bloky a teprve poté na jednotlivá slova.

Soubor informací prochází rozsahem opakování - 64 nebo 80. Každý cyklus je doprovázen transformací bloku slov. Konečný hash kód je generován sečtením počátečních hodnot.

Kryptoměny s algoritmem SHA-256

Zvažte digitální měny, které jsou těženy podle principů algoritmu SHA-256:

• Bitcoin, měna, kterou není třeba dále představovat, je stále nejoblíbenějším kryptografickým aktivem.
• Peercoin – jedinečnost spočívá v tom, že kód je založen na Bitcoinu, ale mechanismus slouží k ochraně sítě a PoW se používá k distribuci coinů.
• Namecoin je technologie s open source, což znatelně zlepšuje bezpečnost, soukromí, decentralizaci.
• Unobtanium – vyznačuje se minimální expozicí inflaci. Těžba mincí Unobtanium bude trvat asi 300 let.
• DeutscheMark - digitální síť k převodu různých aktiv, jako jsou peníze. Výměna probíhá bez zprostředkovatelů.
• BetaCoin je mezinárodní platební prostředek, který funguje na stejném principu jako bitcoinový systém.
• Joulecoin – poskytuje nejrychlejší potvrzení transakcí na základě bitcoinů.
• IXCoin je další open source projekt založený na principu sítě peer-to-peer.
• – Blockchain platforma, která odměňuje uživatele za zveřejňování jedinečného obsahu.

Za zmínku také stojí, že algoritmus SHA-256 se používá v systému Litecoin, ale výhradně v podprogramu. Pro těžbu se používá protokol Scrypt.

Těžba kryptoměn na algoritmu SHA-256

Začněme tím, že existují tři způsoby, jak těžit coiny, jejichž systémy fungují podle tohoto protokolu:

• ASIC.

Složitost těžby přímo závisí na tom, o jaké kryptoměně mluvíme. V každém případě jsou však nejúčinnější zařízení ASIC, jejichž hlavní nevýhodou je jejich příliš vysoká cena.

V průměru stojí ASIC miner asi 100 tisíc rublů (Asic Miner AVALON 821), ale můžete si pořídit i dražší modely, jejichž cena dosahuje půl milionu rublů (Asic Miner BITFURY B8 16NM 50 TH/S).

Pokud jde o těžbu kryptoměny na procesorech, je tato metoda považována za nejméně efektivní. Zejména pokud jde o digitální měnu Bitcoin.

Nejvhodnější řešení je z grafických karet. V průměru se náklady na ziskovou farmu pohybují od 1000 do 2000 USD. Jakou grafickou kartu si vybrat pro těžbu kryptoměn na algoritmu SHA-256?

Když už mluvíme o Nvidii, nejlepší řešení bude grafická karta (1400 MH/s). Přímý konkurent tváří v tvář AMD samozřejmě také nezůstává pozadu, pro těžbu jsou vhodné naprosto všechny karty řady Vega. Grafický adaptér Radeon RX Vega poskytuje těžbu rychlostí 1200 MH/S. Právě tomuto vybavení by měla být dána přednost.

Pokud hledáte levnější variantu, v tomto případě si můžete pořídit Radeon 7970, takové zařízení je schopné dodávat až 800 MH/s. Nezapomeňte, že kromě grafických karet je pro provoz farmy zapotřebí další vybavení, například chladicí radiátory, napájecí zdroj, RAM atd.

Závěr

To je vše, co těžaři potřebují vědět o algoritmu SHA-256. Mnoho moderních kryptoměn samozřejmě používá protokol Scrypt, ale těžba nejoblíbenějšího coinu (BTC) se stále provádí podle tohoto principu.

• Překlad

V jednu chvíli jsem chtěl zjistit, jak rychle můžete ručně těžit bitcoiny. Ukázalo se, že pro těžbu se používá hash SHA-256, který je poměrně jednoduchý a lze jej vypočítat i bez počítače. Proces je samozřejmě velmi pomalý a zcela nepraktický. Ale když jste prošli všemi kroky na kusu papíru, můžete dobře porozumět detailům algoritmu.

Jedno krypto kolo

Hornictví

Klíčovou součástí celého bezpečnostního systému Bitcoinu je těžba. Základní myšlenkou je, že těžaři seskupují bitcoinové transakce do jednoho bloku, který je již hašován nespočetným počtem, aby nalezli velmi vzácnou hash hodnotu za zvláštních podmínek. Když je taková hodnota nalezena, blok je považován za vytěžený a vstupuje do řetězce bloků. Hašování samo o sobě nemá žádný užitečný účel kromě zvýšení obtížnosti nalezení správného bloku. Jedná se tedy o jednu ze záruk, že nikdo sám s jakoukoli existující sadou zdrojů nemůže převzít kontrolu nad celým systémem. Více o těžbě si můžete přečíst v mém posledním článku.

Kryptografická hašovací funkce přijímá blok dat jako vstup a vytváří malý, ale nepředvídatelný výstup. Je navržen tak, aby neexistoval. rychlý způsob získáte požadovaný výstup a musíte pokračovat v iteraci, dokud nenajdete vhodnou hodnotu. Bitcoin jako takovou funkci používá SHA-256. Navíc pro zvýšení bezpečnosti je SHA-256 aplikován na blok dvakrát a již se nazývá double SHA-256.

V bitcoinu je kritériem platnosti hashe dostatečný počet úvodních nul. Najít takový hash je stejně obtížné jako například najít auto nebo telefonní číslo končící na více nul. Ale samozřejmě, pro hash je to exponenciálně obtížnější. V současné době by platný hash měl obsahovat asi 17 úvodních nul, což je pouze 1 ku 1,4x1020. Pokud nakreslíme analogii, pak je nalezení takové hodnoty obtížnější než nalezení konkrétní částice mezi vším pískem na Zemi.

Modré bloky nelineárně promíchávají bity, aby byla kryptografická analýza obtížnější. A pro ještě větší spolehlivost se používají různé funkce míchání (pokud najdete matematickou mezeru pro rychlé generování platných hashů, převezmete kontrolu nad celým procesem těžby bitcoinů).

Většinová funkce (blok Ma) pracuje bit po bitu se slovy A, B a C. Pro každou bitovou pozici vrací 0, pokud je většina vstupních bitů na této pozici nula, jinak vrací 1.

Blok Σ0 otočí A o 2 bity, poté se původní slovo A otočí o 13 bitů a podobně o 22 bitů. Výsledné tři posunuté verze A jsou bitově přidány modulo 2 ( normální xor, (A ror 2) xor (A ror 13) xor (A ror 22)).

Ch implementuje funkci výběru. Na každé bitové pozici se kontroluje bit z E, pokud je roven jedné, pak jde na výstup bit z F z této pozice, jinak bit z G. Bity z F a G se tedy míchají na základě hodnota E.

Σ1 má podobnou strukturu jako Σ0, ale pracuje se slovem E a odpovídající posunové konstanty jsou 6, 11 a 25.

Červené bloky provádějí 32bitové sčítání a generují nové hodnoty pro výstupní slova A a E. Hodnota W t je generována na základě vstupních dat (to se děje v části algoritmu, která přijímá a zpracovává hašovaná data Je to mimo naši úvahu). Kt je jeho vlastní konstanta pro každé kolo.

Na výše uvedeném diagramu je patrné, že pouze A a E se změní v jednom kryptografickém kole. Zbývající slova se nemění, ale jsou na výstupu posunuta – ze starého A se stane výstup B, ze starého B se stane nové C a tak dále. Jedno kolo algoritmu sice data příliš nezmění, ale po 64 kolech budou vstupní informace kompletně zašifrovány.

Minimalizujte ručně

Ve videu ukazuji, jak můžete všechny popsané kroky projít s tužkou a papírem. Udělal jsem první kolo hašování, abych vytěžil blok. Trvalo mi to 16 minut a 45 sekund.

Dovolte mi trochu vysvětlit, co se děje: Napsal jsem slova od A do H v hexadecimálním tvaru a pod každým jsem udělal binární překlad. Výsledek provedení bloku Ma je ​​pod slovem C a hodnoty A po posunech a samotný výstup Σ0 jsou umístěny nad řádkem s A. Pod G se objeví funkce výběru a nakonec odpovídající posunuté verze E a hodnota za blokem Σ1 jdou nad čáru s E. V pravém dolním rohu bylo provedeno sčítání, jehož výsledek se podílí na výpočtu nového A i nového E (první tři červené součtové bloky ). Vpravo nahoře jsem vypočítal novou hodnotu A a uprostřed je výpočet nové hodnoty E. Všechny tyto kroky byly probrány výše a lze je snadno sledovat na diagramu.

Kromě kola, které je znázorněno na videu, jsem provedl ještě jedno – poslední 64. kolo hašování pro konkrétní bitcoinový blok. Na fotografii je hash hodnota zvýrazněna žlutě. Počet nul potvrzuje, že se jedná o platný bitcoinový hash. Všimněte si, že nuly jsou na konci hashe, nikoli na začátku, jak jsem psal dříve. Důvodem je, že bitcoin jednoduše obrátí bajty přijaté SHA-256.

Poslední kolo SHA-256 vyústilo v úspěšně vytěžený bitcoinový blok

Co to všechno znamená pro design „železných“ horníků?

Každý krok v SHA-256 vypadá v digitální logice velmi jednoduše – jednoduché bitové operace a 32bitové součty (pokud jste někdy studovali obvody, pravděpodobně jste si již představili, jak by to mohlo vypadat v hardwaru). Proto ASIC implementují SHA-256 velmi efektivně a paralelně umístí stovky prováděcích bloků SHA-256. Níže uvedená fotografie ukazuje těžební čip, který dokáže vypočítat 2-3 miliardy hashů za sekundu. Více fotek si můžete prohlédnout na Zeptobarech.

Silicon die shot Bitfury ASIC, který dokáže těžit bitcoiny rychlostí 2-3 gigahashe za sekundu. Obrázek ze Zeptobars. (CC BY 3.0)

Na rozdíl od bitcoinu, Litecoin, Dogecoin a další podobné alternativní -coinové systémy používají scrypt hashovací algoritmus, který je ze své podstaty obtížně implementovatelný v hardwaru. Tento algoritmus uchovává v paměti 1024 různé hodnoty hash a již na výstupu je zkombinuje, aby získal konečný výsledek. Proto je k výpočtu scrypt hash potřeba mnohem více paměti a obvodů ve srovnání s hashe SHA-256. Dopad změny hashovacího algoritmu je jasně vidět při porovnání odpovídajícího těžebního hardwaru – verze scrypt (Litecoin a další) jsou tisíckrát pomalejší než verze SHA-256 (Bitcoin).

Závěr

SHA-256 je nečekaně tak jednoduchý, že jej lze spočítat i ručně (algoritmus eliptické křivky používaný k podpisu bitcoinové transakce by byl mnohem bolestivější, protože obsahuje spoustu násobení 32bajtových čísel). Výpočet jednoho kola SHA-256 mi trval 16 minut a 45 sekund. Při tomto výkonu bude hašování celého bitcoinového bloku (128 kol) trvat 1,49 dne, to znamená, že dostaneme hash rate 0,67 haše za den (ve skutečnosti by se samozřejmě s praxí proces zrychlil). Pro srovnání, současná generace bitcoinových těžařů produkuje několik teraashů za sekundu, což je asi kvintiliónkrát rychleji než já. Myslím, že je zřejmé, že manuální těžba bitcoinů není příliš praktická.

Čtenář z redditu se zeptal na můj energetický výdej. Vzhledem k tomu, že nevyvíjím žádnou vážnou fyzickou námahu, můžeme předpokládat, že rychlost metabolismu bude 1500 kilokalorií za den, pak zjistíme, že ruční hašování vyžaduje téměř 10 megajoulů na hash. spotřeba energie pro těžaře železa je 1000 MH/J. Jsem tedy 10^16krát méně energeticky účinný než specializovaný kus železa (10 kvadrilionů). Dalším problémem jsou náklady na energii. Levný zdroj energie jsou koblihy na 23 centů za 200 kilokalorií Elektřina, kterou mám, stojí 15 centů za kilowatthodinu, což je 6,7krát levnější než koblihy.V důsledku toho jsou náklady na energii v přepočtu na hash pro mě jako lidského horníka 67 kvadrilionkrát vyšší. štěstí s ruční těžbou bitcoinů, a to ani s přihlédnutím k nákladům na papír a pera!

S rostoucí oblibou kryptoměny ji stále více lidí začíná vnímat jako perspektivní finanční nástroj. Málokoho však napadne, jakou hodnotu představuje pro vědecký a technologický pokrok. Abychom pochopili podstatu tohoto fenoménu, je skutečně nutné projít skutečnou džunglí kryptografických konceptů a také neobvyklých a tajemných zkratek jako SHA-256. O tom bude řeč v dnešním článku.

co je těžba?

Těžba je hlavní složkou ochranného mechanismu jakékoli digitální měny. Princip fungování spočívá v seskupení dokončené operace těžaři do 1 bloku, který je již převeden velké množství krát vytvořit výjimečný vzácný hash kód, který splňuje speciální požadavky. Pokud je taková hodnota nalezena, blok je vytěžen a přidán do blockchainu mince. Taková výpočetní činnost neposkytuje žádnou jinou výhodu než zvýšení složitosti generování požadovaného bloku. Na druhou stranu, jen díky ní mají uživatelé elektronické měny jistotu, že jejich platforma nebude pod kontrolou a centralizována.

Standardní hashovací funkce bere jako vstup blok s určitou informací a na výstupu dává náhodnou a nepředvídatelnou hodnotu. Je navržena tak, že neexistuje nejlepší metoda k nalezení požadovaného indikátoru je třeba opakovat znovu a znovu, dokud nenajdete vhodný hash kód.

Jedním z nejpopulárnějších výpočetních protokolů je SHA-256. Je to on, kdo používá první kryptoměnu na světě – Bitcoin. Navíc pro zvýšení úrovně zabezpečení je algoritmus aktivován 2krát a již se nazývá double.

V bitcoinu je kritériem vhodnosti hashe požadovaný počet „0“ na jeho začátku. Najít takovou hodnotu je také neuvěřitelně obtížné, jako například najít číslo auta nebo buňky, které končí dvojicí 0. U hašovací funkce je to samozřejmě mnohem obtížnější. Aktuálně by správná hodnota měla obsahovat přibližně 17 úvodních nul, což odpovídá pouze jedné ku 1,4 krát 10 mocnině 20. Pro srovnání, najít takový hash je mnohem obtížnější než najít konkrétní zrnko písku mezi celou nekonečnou masou písku na planetě.

Původní verzi algoritmu SHA-256 vytvořila americká Národní bezpečnostní agentura na jaře roku 2002. O několik měsíců později vydala Národní metrologická univerzita nový šifrovací protokol ve federálně uznávaném standardu pro bezpečné zpracování dat FIPS PUB 180-2. V zimě 2004 byl doplněn o druhou verzi algoritmu.

Během následujících 3 let vydala NSA druhou generaci patentu SHA na základě bezplatné licence. Právě to dalo podnět k uplatnění technologie v civilních oblastech.

Poznámka! Dost zajímavý fakt: každý uživatel Celosvětová Síť, aniž by to věděl, používá tento protokol při svých cestách po internetu. Návštěva jakéhokoli webového zdroje chráněného bezpečnostním certifikátem SSL automaticky spustí spuštění algoritmu SHA-256.

Tento protokol pracuje s informacemi rozdělenými na části 512 bitů (nebo jinými slovy 64 bajtů). Provede své kryptografické „míchání“ a poté vytvoří 256bitový hash kód. Algoritmus obsahuje relativně jednoduché kolo, které se opakuje 64krát.

Kromě toho má SHA-256 docela dobré technické parametry:

• Indikátor velikosti bloku (bajtů) je 64.
• Maximální povolená délka zprávy (bajtů) je 33.
• Charakteristika velikosti zprávy digest (bajtů) je 32.
• Standardní velikost slova (bajty) je 4.
• Interní parametr délky pozice (bajtů) je 32.
• Počet iterací v jedné smyčce je celkem 64.
• Rychlost dosahovaná protokolem (MiB/s) je přibližně 140.

Činnost algoritmu SHA-256 je založena na konstrukční metodě Merkle-Damgard, podle které je počáteční indikátor rozdělen na bloky ihned po změně a ty zase na 16 slov.

Datový soubor prochází smyčkou 80 nebo 64 iterací. Každá fáze je charakterizována začátkem hashování ze slov, která tvoří blok. Několik z nich řeší sada nástrojů funkcí. Dále se sečtou výsledky převodu a nakonec se získá správný hash kód. Pro generování dalšího bloku se použije hodnota předchozího bloku. Nelze je převádět samostatně.

Za zmínku stojí také 6bitové operace, na jejichž základě protokol funguje:

• "a" - podle bitová operace"A";
• "shr" - posune hodnotu o požadovaný počet bitů doprava;
• "rots" - příkaz podobný v akci jako předchozí, pouze s tím rozdílem, že se provádí cyklický posun;
• "||" nebo zřetězení - operace spojování částí lineární stavby, nejčastěji strun;
• "xor" - příkaz, který odstraní "OR";
• "+" je běžná operace sčítání.

Jak vidíte, docela typická sada operací pro jakýkoli šifrovací algoritmus.

Aby bylo možné určit hodnotu tohoto algoritmu, je nutné se obrátit na kryptoanalýzu. Tato disciplína najde metody k dešifrování informací bez použití specializovaného klíče.

První studie SHA-256 na přítomnost zranitelností začali odborníci provádět od roku 2003. Tehdy nebyly v protokolu nalezeny žádné chyby.

Již v polovině roku 2008 se však skupině expertů z Indie podařilo najít kolize pro 22 iterací architektur rodiny SHA. O několik měsíců později byla navržena metoda pro vývoj kolizí pro zkrácenou verzi protokolu a poté pro 31 iterací hashování samotného přímého SHA-256.

Při analýze konvoluční funkce se testuje její odolnost vůči 2 typům útoků:

1. Přítomnost předobrazu je dešifrování počáteční zprávy pomocí jejího hash kódu. Odolnost vůči tomuto typu vlivu zaručuje spolehlivou ochranu výsledků transformace.
2. Hledání kolizí – podobná výstupní data s různými vstupními charakteristikami. Bezpečnost je přímo závislá na odolnosti vůči tomuto typu útoku. elektronický podpis pomocí aktuálního protokolu.

Rozhodli se tak tvůrci druhé generace algoritmu SHA nový mechanismusšifrování bude fungovat na zcela jiných principech. Na podzim roku 2012 se tedy zrodil protokol třetí série Keccak.

Praktická aplikace a certifikace technologie

Zákony Spojených států amerických povolují použití SHA-256 a dalších podobných hashovacích metod v určitých vládních programech k ochraně informací. Kromě toho je povoleno použití algoritmu komerčními společnostmi.

Důležité! Proto není divu, že tento protokol byl použit v první digitální měně. Vydávání nových bitcoinových mincí se provádí hledáním řetězců podle jejich specifikované architektury SHA-256.

Jak to ovlivní specializovaná zařízení pro těžbu kryptoměn? Každý krok v tomto algoritmu má poměrně jednoduchou formu - primitivní bitovou operaci a 32bitové sčítání (každý, kdo je obeznámen se základy obvodů, si snadno představí, jak to vypadá v hardwaru). Proto pro efektivní provoz ASIC minerů potřebujete mít pouze tucet bloků pro provádění kroků algoritmu.

Na rozdíl od bitcoinu, litecoin, dogecoin a další podobné „coiny“ používají šifrovací protokol Scrypt, který je vybaven funkcí zvýšení obtížnosti. Tento algoritmus v průběhu své činnosti ukládá 1024 různých hodnot hashovacích funkcí a na výstupu je kombinuje a získává převedený výsledek. Díky tomu vyžaduje implementace protokolu nesrovnatelně velký výpočetní výkon.

Závěr

Shrneme-li to, můžeme říci, že protokol SHA-256 se ukázal jako příliš snadný a dnes existuje spousta specializovaných zařízení (tzv. těžařů), které jej úspěšně obcházejí. Díky jejich vzhledu nebylo třeba těžit na procesoru nebo sbírat farmy z grafických karet, protože zařízení ASIC umožňují jejich majitelům vydělávat mnohem více. To má však i stinnou stránku. Použití těžařů kryptoměnu příliš centralizuje, což znamená, že je nutné zavedení nových hashovacích protokolů. Takovým algoritmem se stal Scrypt - mnohem pokročilejší obranný mechanismus, který vyžaduje značný výkon, a proto teoreticky připravuje speciální zařízení o zvláštní výhodu.

Z pohledu běžného uživatele není mezi protokoly SHA-256 a Scrypt žádný rozdíl. Digitální měnu můžete těžit pomocí svého počítače nebo farmy na kterémkoli z těchto protokolů.

Algoritmus SHA-256 dnes zaujímá více než 40 % celého trhu, ale bezpochyby existují i ​​další. A brzy budou tlačit na slavného předchůdce. Z těch relativně nedávných je tedy třeba zmínit především „miner-rezistentní“ protokol Dagger, který se chystá využít v decentralizované platformě Ethereum. Možná je to on, kdo převezme štafetu lídra v oblasti hašování a zaujme místo SHA-256.

Každý, kdo se pokoušel těžit a těžit digitální měnu, dříve nebo později narazil na takový pojem jako SHA256. Co tato zkratka znamená, jaké má funkce, jak funguje? O tom všem a mnohem více si povíme podrobněji.

SHA256.

Dešifrování SHA256 - zkratka pro Secure Hash Algorithm - je aktuální hashovací algoritmus vytvořený Národní bezpečnostní agenturou - Národní bezpečnostní agenturou USA. Úkolem tohoto algoritmu je provést určité hodnoty z náhodného souboru dat s pevnou délkou. Tato délka je identifikátor. Výsledná hodnota je porovnána s duplikáty původních dat, které nelze získat.

Hlavní oblastí využití algoritmu SHA256 jsou různé aplikace nebo služby související s ochranou informačních dat, kde se rozšířil Secure Hash Algorithm. Pomocí tohoto algoritmu se také těží digitální měny.

SHA-256 je kryptografická hašovací funkce.

Jak všichni víme, při těžbě kryptocoinů řešíme původní problém pomocí CPU nebo GPU. Procesy se promítají do rozhraní programu pro jízdní pruh např. ve formě řetězce „Accepted 0aef41a3b“. 0aef41a3b je hash. Toto je dekódovací informace, která odpovídá hashovanému kódu, který bude přijat. Řečeno jinak, jedná se o řádek dešifrovaných dat, zatímco hlavní virtuální datový blok zahrnuje tisíce, ne-li miliony takových řádků.

To může vysvětlit situaci, kdy potřebujete vyřešit obrovské množství úkolů, než najdete potřebný blok vaší kryptocoiny. Ukazuje se, že existuje jediná šance na 1, 10, 100 tisíc nebo dokonce milion rozhodnutí, že řetězec, který je dešifrován, bude mít přesnou hodnotu potřebnou k odemčení, nebo to budou osobní údaje (nebo blokování). Je to jako remíza, hra, ale s vybavením, které dokáže spočítat vítěznou kombinaci rychleji a lépe než kterýkoli těžař.

Mnoho lidí si myslí, že k vyřešení problémů souvisejících s hashem pomocí protokolu SHA256 budete potřebovat výkonný Hardware?

Ano, toto je to pravé místo. Čím více použitého výpočetního výkonu, tím lépe, protože šance na těžbu kryptoměny (těžař SHA256) rostou. Je však důležité pochopit, že obrovské množství těžařů vydělává coiny na SHA256. Existují ty s nejvýkonnějším hardwarem. Ale neměli byste být naštvaní, každý má šanci vyhrát. Je to jako losování v loterii, nelze předvídat, kdy se štěstí usměje! Těžba SHA256 je vzrušující a zajímavý proces, který vám umožňuje vydělávat virtuální mince.

Technický princip algoritmu

Algoritmus SHA256 je v současné době implementován ve všech těžařích ASIC operujících na tržní platformě, zatímco hardware ASIC pro další hašovací funkce těžby je stále ve fázi vývoje.

Kromě bitcoinu se těžba pomocí algoritmu SHA256 používá v mnoha dalších klonech virtuálních měn. Používají ho například altcoiny Piircoin a Namecoin. Při používání SHA256 se mnoho lidí zajímá o to, jaké kryptoměny se používají.

Nejrelevantnější jsou následující:

1. Ocoiny.
2. Tekcoin.
3. Zetacoin a další

Sha256 a Scrypt jsou algoritmy. Každý, kdo rozumí těžbě virtuální měny, chápe, že abyste mohli vydělat jakoukoli minci, musíte ji vytěžit (tedy stáhnout software, spusťte jej a počkejte, až hardware počítače začne pracovat). Celý smysl těžby je tedy v tom, že rozhoduje PC nejtěžší úkoly(hashovací funkce) a čím více počítačového vybavení bude fungovat, tím více měny se bude těžit.

A úkoly, které PC umožňuje, nemusí být uspořádány stejným způsobem - některé jsou založeny na algoritmu SHA256, zatímco jiné jsou založeny na Scrypt (jiné byly také vyvinuty, ale ty jsou mezi těžaři nejdůležitější). Například známý bitcoin se vydělává pomocí algoritmu Sha256 a kryptoměna DogeCoin se těží pomocí Scrypt. Jinými slovy, různé digitální měny používají různé algoritmy. Z jakého důvodu?

A tady je důvod, proč se ukázalo, že Sha256 není obtížné a dnes se ukázalo velké číslo speciální zařízení (nazývají se ASIC), která řeší problémy na tomto algoritmu velmi rychle, rychleji než standard výkonné procesory, takže tyto ASIC přinášejí těžařům mnohonásobně více kryptoměny než běžné počítačové vybavení. Níže je video, na kterém můžete pochopit, jaký je technický princip algoritmu.

Vlastnosti protokolu SHA-256

SHA256 má některé výhody oproti jiným algoritmům. Toto je nejoblíbenější lane algoritmus ze všech existujících. Ukázalo se, že je odolný proti hackerům (ne často) a je účinným algoritmem pro úkoly v jízdních pruzích i pro jiné účely.

Existují také nevýhody:

1. Hlavní nevýhodou měny SHA256 je kontrola ze strany těžařů.
2. Ti, kteří mají obrovský výpočetní výkon, získávají většinu kryptoměn, což vylučuje jeden z hlavních principů virtuálních peněz – decentralizace.
3. Jakmile začaly investice do výpočetního výkonu pro průmyslovou těžbu bitcoinů, složitost těžby výrazně vzrostla a začala vyžadovat výjimečné výpočetní výkon. Toto mínus je opraveno v jiných protokolech, nejvíce inovativních a „vybroušených“ pro použití digitálních měn v jízdním pruhu, jako je Script.

Navzdory skutečnosti, že SHA256 je v dnešní době tržní základnou kryptoměn, oslabí svůj vliv ve prospěch nejspolehlivějších a nejmodernějších protokolů. Bazény SHA256 ztratí půdu pod nohama. Takže algoritmy SHA-1 přestaly poskytovat požadovanou úroveň ochrany kvůli pravděpodobnému vývoji kolizí.

Kryptoměny SHA256, stejně jako SHA512, jsou před tímto negativním momentem chráněny nejvíce, ale stále existuje možnost vývoje rizika. Miner na SHA256, stejně jako na jakémkoli jiném hashování, je proces řešení některých nejsložitějších kryptografických úloh, které program generuje pro důl na základě informací přijatých z bloků.

Těžbu pomocí hashovací funkce SHA256 lze provést 3 způsoby:

1. ASIC.

V pruhu se hash součet používá jako identifikátor již přítomných bloků a vytváření nových na základě těch, které jsou. Průběh jízdního pruhu se v rozhraní projeví jako „přijato f33ae3bc9 ...“. Kde f33ae3bc9 je hašovaný součet, část dat, která je nutná k dešifrování. Hlavní blok obsahuje obrovské množství takových hashových součtů. To znamená, že dolování pomocí algoritmu SHA256 je výběr správné hodnoty hašovaného součtu bez zastavení, třídění čísel za účelem vytvoření dalšího bloku. Čím je zařízení výkonnější, tím je pravděpodobnější, že se stane vlastníkem toho velmi správného bloku: rychlost třídění různých druhů částek závisí na kapacitách. Protože je bitcoin postaven na algoritmu SHA256, vyžaduje extrémně velký výpočetní výkon, aby na něm mohl konkurovat.

To je způsobeno skutečností, že výroba ASIC je dostatečná pro výrobu kryptoměny, konkrétně speciální schéma pro speciální účel. Asics umožňují těžit bitcoiny a další kryptoměny na hashovací funkci SHA-256 rychleji, efektivněji a levněji.

Jaké další kryptoměny SHA-256 lze těžit? SHA-256 je klasika pro digitální měny: je na něm postavena hlavní virtuální měna Bitcoin. Proto se tento hash používá i v bitcoinových forcích: v bitcoinové hotovosti, zlatě, diamantu.

Kromě nich se SHA-256 používá také v:

1. Steamit.
2. Digibyte.
3. Peercoin.
4. Namecoin.
5. Tikkoin.
6. Okoin.
7. Zetacoin.
8. Emircoin.

Algoritmus se také používá jako podprogram v digitální měně Litecoin a Scrypt bude hlavním algoritmem pro tamní důl.

Pseudokód hash: funkce

Scypt-Jane se liší tím, že podporuje více než 3 různé systémy proudová šifra. A abyste získali jasnou představu o algoritmu, měli byste se seznámit s charakteristikami funkcionálu. Hlavní funkce:

1. ChaCha20.
2. Salsa6420/8.

Nejprve tu máme Salsu20/8. Jedná se o vcelku jednoduchou funkci, jejímž hlavním úkolem je přijmout 192bajtový řetězec (z čísel a písmen) a následně jej převést na 64bajtový řetězec Salsa20 (x).

Salsa20 je dvousložkový: proudové šifrování pro datovou šifru a kompresní funkce (algoritmus Rumba20), která je potřebná ke kompresi 192bajtového řetězce na 64bajtový. Jinak řečeno, řetězec může být větší než 64 bajtů, dokud nebude roven 192 bajtům, v takovém případě bude řetězec komprimován na 64 bajtů. ChaCha20 má některé drobné podobnosti se Salsa20: je to také šifrování streamu, ale poskytuje další funkce, například zvýšená odolnost vůči kryptoanalýze.

Chacha20 také zvyšuje míchání dat za kolo. Jinými slovy, při těžbě digitálních mincí v poolu můžete vidět, že jedno kolo těžby může zahrnovat krátké nebo dlouhé časové období. Doba, kterou těžební skupina potřebuje k nalezení jednoho bloku, je částečně určena lepším mícháním, které nabízí Chacha20 ze Scratpit Jane.

Mimochodem, na snížení času kola mají vliv různé faktory. Další důležitou funkcí míchání informací v Script-Jane je Salsa6420/8. Jedná se o vylepšenou verzi Salsa20/8 a umožňuje vám pracovat s nejvíce vysokými bajtovými bloky. Kromě těchto funkcí podporuje Jane's Script také řadu hashů, včetně SHA256. Algoritmus také podporuje jeho nejinovativnější verzi, SHA512.

Příklad hashování

Co je hashování? Myšlenka hashe je založena na distribuci klíčů ve standardním poli H. K distribuci dochází tak, že se pro každý klíč prvku vypočítá určitá hashovací funkce h. Na základě klíče pomůže získat celé číslo n, které bude sloužit jako index pro pole H. Samozřejmě byste měli přijít s hashovací funkcí, která by různým objektům dala jiný kód. Pokud mají být například řetězce použity jako klíč hašované tabulky, můžete zvolit hašovanou funkci, která je založena na následujícím algoritmu (příklad v C): int hash(char* str) (int h = 0; for (int i=0; i

Kde m je velikost hashované tabulky, C je konstantní, větší než jakákoli ord(c) a ord() je funkce, která vrací kód znaku (číslo). Pro samostatný datový typ si můžete vytvořit vlastní hashovací funkci. Ale základní požadavky na funkci byly vyvinuty: musí uspořádat klíče v buňkách hashované tabulky co nejrovnoměrněji a musí být snadno k nalezení. Níže je tabulka. Rozumí se, že indexy klíčů v hašované tabulce jsou výsledkem funkce h, která je aplikována na klíč.

Obrázek také ukazuje jeden z hlavních problémů. Při poměrně nízké hodnotě m (velikost hashované tabulky) vzhledem k n (počet klíčů) nebo při špatné funkci se může stát, že do společné buňky pole H budou hašovány 2 klíče. je kolize.

Dobré funkce mají tendenci snížit pravděpodobnost kolizí na nulu, ale vzhledem k tomu, že prostor všech možných klíčů může být větší než velikost hashované tabulky H, stále se jim nelze vyhnout. Odborníci ale vyvinuli řadu technologií pro řešení kolizí. Nastavení poolu SHA256 pro těžbu coinů ukazuje video. Můžete pochopit, jak těžit kryptoměnu.

Proč byl vytvořen SHA - 256

SHA 256 - zkratka pro Secure Hash Algorithm - je populární kryptografických hashovací algoritmus vyvinutý Národní bezpečnostní agenturou – US National Security Agency. Úkolem SHA - 256 je vytvořit určité hodnoty pevné délky z náhodného souboru dat, který bude sloužit jako identifikátor tyto údaje.

Výsledná hodnota je porovnána s duplikáty původních dat, které nelze získat. Hlavním rozsahem algoritmu je použití v různých aplikacích nebo službách souvisejících s informační bezpečností, kde se funkce rozšířila. Šíření. Používá se také jako technologie pro těžbu kryptoměn.

Tento algoritmus patří do skupiny šifrovacích algoritmů SHA - 2, které jsou zase vyvíjeny na základě algoritmu SHA - 1, který byl poprvé vytvořen v roce 1995 pro civilní použití. Samotný SHA-2 byl vyvinut americkou Národní bezpečnostní agenturou na jaře roku 2002. Během tří let vydala americká NSA patent na použití technologie SHA v civilních projektech.

V roce 2012 byla v Národním institutu pro standardy a technologie vytvořena aktualizovaná verze algoritmu: SHA - 3. Postupem času nový algoritmus nahradí jak současný hlavní algoritmus SHA - 2, tak již zastaralý, ale stále používaný SHA - 1.

Hash - součet není technologií šifrování dat v klasickém slova smyslu, to znemožňuje dešifrování dat v opačném směru. Jedná se o jednosměrné šifrování pro jakékoli množství dat. Všechny SHA algoritmy jsou založeny na Merkle-Damgardově metodě: data jsou rozdělena do jednotných skupin, z nichž každá prochází jednosměrnou kompresní funkcí. V důsledku toho se zkracuje délka dat.

Tato metoda má dvě významné výhody:

• vysoká rychlost šifrování a téměř nemožné dešifrování bez klíčů;
• minimální riziko kolizí (identické obrázky).

Kde jinde se používá

Každý uživatel webu, ať už ví nebo ne, používá každý den SHA-256: bezpečnostní certifikát SSL, který zabezpečuje každou webovou stránku, obsahuje algoritmus SHA-256. To je nezbytné pro vytvoření a ověření zabezpečeného připojení k webu.

Výhody SHA-256

SHA - 256 - nejvíce společný těžební algoritmus mezi všemi ostatními. Ukázalo se, že je odolný proti hackerům (až na vzácné výjimky) a je účinným algoritmem jak pro těžební úkoly, tak pro jiné účely.

Nevýhody SHA - 256

Hlavní nevýhodou SHA-256 je jeho odpovědnost těžaři : vlastníci největšího výpočetního výkonu dostávají většinu kryptoměny, což vylučuje jednu z základní principy kryptoměn decentralizace.

Poté, co velcí investoři začali investovat do výpočetního výkonu pro průmyslovou těžbu bitcoinů, složitost těžby exponenciálně vzrostla a začala vyžadovat výjimečný výpočetní výkon. Tento nedostatek je opraven v jiných protokolech, modernějších a „vybroušených“ pro použití při těžbě kryptoměn, jako je Scrypt. Navzdory tomu, že dnes SHA - 256 zabírá velkou část trhu s kryptoměnami, oslabí svůj vliv ve prospěch bezpečnějších a pokročilejších protokolů.

Po určité době Algoritmy SHA - 1 přestaly poskytovat požadovanou úroveň spolehlivosti kvůli pravděpodobnému výskytu kolizí. SHA - 256, stejně jako SHA - 512, jsou před touto chybou více chráněny, ale pravděpodobnost výskytu je stále přítomná.

Použití v kryptoměnách

Těžba na SHA – 256

Těžba na SHA - 256, stejně jako na jakémkoli jiném algoritmu, je proces řešení nějakého složitého kryptografickýchúkol, který těžební program vygeneruje na základě dat z předchozích bloků.

Existují tři způsoby těžby pomocí funkce SHA-256:

• CPU (centrální procesorová jednotka);
• GPU (grafická procesorová jednotka);
• specializované procesor: ASIC.

Při těžbě se hash - částka používá jako identifikátor pro již existující bloky a vytváření nových na základě předchozích. Proces těžby se v rozhraní zobrazí jako „přijato f33ae3bc9 ...“. Kde f33ae3bc9 je hash - součet, část dat, určený pro dešifrování. Hlavní blok se skládá z obrovského množství podobných hash součtů.

To znamená, že těžba pomocí algoritmu SHA-256 ano nepřetržitě výběr správné hash hodnoty - součty, výčet čísel pro vytvoření nového bloku. Čím větší výpočetní výkon máte, tím je pravděpodobnější, že získáte správný blok: rychlost třídění různých hashových součtů závisí na výkonu.

Vzhledem k tomu, že bitcoin je postaven na algoritmu SHA-256, pro konkurenční těžba na něm vyžaduje extrémně velký výpočetní výkon. Je to dáno tím, že pro těžbu bitcoinů je již delší dobu zavedena výroba ASIC - aplikačně specifický integrovaný obvod, tzn. e . integrovaný obvod pro speciální účely . ASIC vám umožní těžit bitcoiny a další kryptoměny na algoritmu SHA-256 mnohem rychleji, efektivněji a levněji.

Které kryptoměny používají algoritmus SHA - 256

SHA-256 je klasický algoritmus pro kryptoměny: je na něm postavena hlavní kryptoměna, bitcoin. V souladu s tím se tento algoritmus používá také v bitcoinových forcích: v bitcoinové hotovosti, zlatě, diamantu.

Kromě nich se SHA - 256 používá také v:

• Steemit;
• DigiByte;
• peercoin;
• namecoin;
• teckcoin;
• ocoin;
• zetacoin;
• emercoin.

Algoritmus SHA-256 se také používá jako podprogram v kryptoměně Litecoin a hlavním algoritmem pro těžbu je Scrypt.