Ein Hash ist eine kryptografische Funktion, die aus einem mathematischen Algorithmus besteht und dafür sorgt, dass ein beliebiger Datenblock in eine neue Datenfolge mit einer festen Länge von „n“ Zeichen umgewandelt wird.
Das bedeutet, dass die Hash-Funktion unabhängig von der ursprünglichen Datenmenge oder der Größe der Datei stets ein Ergebnis gleicher Größe liefert. Sie wird in der Welt der Kryptowährungen verwendet.
Die Hauptmerkmale dieses Algorithmus bestehen darin, dass ein Hash jede Eingabe in eine Ausgabe mit der gleichen Anzahl von Zeichen umwandelt, wobei diese Anzahl stets „n“ Zeichen beträgt.
Mit anderen Worten: Die Phrase „das Sommerlied“ und der Satz „Pedro mag keinen Kaffee mit Milch“ würden zum Beispiel das gleiche Ergebnis in Form eines Codes mit gleicher Länge liefern.
Es ist wichtig zu betonen, dass das Ergebnis der Hash-Funktion nicht von einer dritten Person entschlüsselt werden kann. Diese würde lediglich einen unleserlichen Code sehen.
👉🏻 Alles, was Sie über Kryptowährungen wissen müssen – Handel, Blockchain und mehr
Zudem ist keine Reverse-Engineering möglich, d.h., sobald das Ergebnis oder der sogenannte Hash-Wert vorliegt, kann es nicht wieder in die ursprünglichen Eingabedaten umgewandelt werden. Es ist wie beim Mahlen von Kaffeebohnen: Sie können nicht wieder in ihre ursprüngliche Form zurückverwandelt werden. Diese Eigenschaft wird als „Unidirektionalität“ bezeichnet.
Wird jedoch zweimal die gleiche Eingabe verwendet, führt dies immer zum gleichen Ergebnis. Daher ist es möglich, den vom Hash generierten Code zu validieren, wenn die ursprünglichen Daten bekannt sind.
Merkmale der Hash-Funktion
Folgende Merkmale der Hash-Funktion sind hervorzuheben:
- Kollisionsfreiheit: Zwei verschiedene Eingaben erzeugen niemals die gleiche Ausgabe.
- Schutz von Informationen: Sie ermöglicht die Sicherung von Daten.
- Erkennung von Datenverstößen: Sie hilft, Datenverletzungen zu erkennen und die Integrität einer heruntergeladenen Datei zu überprüfen.
- Determinismus: Die Ausgabe hat immer dieselbe Länge, unabhängig von der Eingabe.
- Sogar Groß- und Kleinschreibung beeinflussen die Ausgabe.
Herkunft des Begriffs „Hash-Funktion“
Der Begriff „Hash“ wurde vor über 60 Jahren erstmals verwendet. 1953 prägte ein IBM-Mitarbeiter namens H.P. Luhn in einem Memorandum diesen Begriff, der im Englischen „zerkleinern und mischen“ bedeutet.
Es dauerte etwa zehn Jahre, bis der Begriff weit verbreitet verwendet wurde.
👉🏻 Bitcoin-Halving: Auswirkungen auf den Kryptowährungsmarkt
Wofür wird ein Hash verwendet?
Eine häufige Frage. Die Hash-Funktion wurde entwickelt, um einen Datensatz auf eine festgelegte Anzahl von Zeichen zu standardisieren, die dann entsprechend den Anforderungen verarbeitet oder interpretiert werden können.
Zum Beispiel können Informationen wie Namen, Telefonnummern und Adressen auf eine bestimmte Anzahl von Zeichen reduziert werden, was die Datenverarbeitung erleichtert.
In der Blockchain und bei Kryptowährungen standardisiert der Hash bestimmte Daten auf eine feste Anzahl von Zeichen. Im Falle von Bitcoin gibt es einen Hash-Algorithmus namens SHA-256 (Secure Hash Algorithm mit 256 Bit).
Dieser Algorithmus ist Teil eines Mechanismus zur Lösung komplexer mathematischer Probleme, dem sogenannten Proof of Work, der von Bitcoin-Minern verwendet wird.
Der SHA-256-Algorithmus wandelt Zeichenfolgen beliebiger Länge in eine feste Länge von 64 Zeichen um.
👉🏻 Bitcoin Mining: Was ist das und wie funktioniert es?
Darüber hinaus dient der Hash in der Kryptografie dazu, Aktionen wie die doppelte Ausgabe von Geldern zu verhindern, was als betrügerisch gilt. Er schützt auch die Speicherung von Passwörtern.
Da es sich um eine feste Zahl handelt, die im Algorithmus nicht dupliziert werden kann, verhindert er Betrug im Zusammenhang mit Duplikaten und trägt zur Authentifizierung jeder Datei bei. Das bedeutet, dass sich der Hash automatisch ändert, sobald sich eine Datei in einer Blockchain ändert, und dass der Hash immer gleich bleibt, wenn es zu einer Änderung kommt.
Die Idee ist, die Konsistenz der Blöcke in der Blockchain zu gewährleisten, da der Hash immer eine Verbindung zu früheren Dateien behält.
Andere Verwendungszwecke des Hash-Algorithmus
Neben seiner Bedeutung für die Blockchain gibt es weitere Anwendungen für den Hash:
- Datenbankverwaltung: Daten können effizienter gespeichert werden, indem lange Texte in kürzere Codes komprimiert werden.
- Passwortverknüpfung: Passwörter können mit einem Hash-Wert verknüpft werden, wenn ein neues Benutzerkonto erstellt wird. Wenn der Benutzer sich anmeldet, wird das eingegebene Passwort in einen Hash umgewandelt und mit dem gespeicherten Hash-Wert abgeglichen. Bei Passwortwiederherstellung wird ein neuer Hash für das neue Passwort erstellt.
- Speicherung sensibler Daten: Da der Hash für Dritte unleserlich ist, könnten gestohlene Daten nicht verwendet werden.
👉🏻 USB Bitcoin Miner und Asic Miner USB: Funktionsweise und Einsatz im Kryptowährungs-Mining
Unterschied zwischen Verschlüsselung und Hashing
Auch die Verschlüsselung ist ein Prozess, bei dem Daten unleserlich gemacht werden. Der Unterschied liegt jedoch darin, dass Verschlüsselung bidirektional ist, während Hashing unidirektional funktioniert.
Das bedeutet, dass bei der Verschlüsselung die Daten entschlüsselt und in ihre ursprüngliche Form zurückversetzt werden können, während dies beim Hashing nicht möglich ist.
Beispiele für Hash-Werte
Eingabe: Das Sommerlied. Ausgabe: 28db481986d22004c1a64fa54ae3051b52f808bdaaf29a59c1f8c0006e9660da
Eingabe: Pedro mag keinen Kaffee mit Milch. Ausgabe: eac98d6cb70c9a080d30d8fda14373032ba5cad450944df3f4fa83378acb56dc
