ブロックチェーンのハッシュとは何ですか? （簡単な説明）

ハッシュ関数とは何ですか?

1. ハッシュ関数は、任意のサイズの入力を受け取り、固定長の出力文字列を生成する数学的アルゴリズムです。

2. ハッシュとして知られるこの出力は、入力が 1 文字だけ変化した場合でも、完全にランダムに表示されます。

3. ハッシュ関数は決定的です。何度計算されても、同じ入力から常に同じハッシュが得られます。

4. これらは一方向になるように設計されています。ハッシュから元の入力をリバース エンジニアリングすることは計算上不可能です。

5. ソース データがわずかに変更されただけでも、ハッシュは劇的に異なります。これは雪崩効果と呼ばれる特性です。

ハッシュがブロックチェーンのブロックを保護する仕組み

1. ブロックチェーン内の各ブロックには、トランザクション データ、タイムスタンプ、ノンス、および前のブロックのハッシュが含まれています。

2. 前のブロックのハッシュを含めることで暗号チェーンが作成されます。ブロックを変更すると、後続のすべてのハッシュが無効になります。

3. マイナーは、結果のブロック ハッシュがネットワークの難易度要件を満たすような有効な nonce を見つけなければなりません。これは、proof-of-work として知られるプロセスです。

4. 確認されると、ブロックのハッシュは、その正確な内容とチェーン内の位置に関連付けられた永続的な改ざん防止フィンガープリントになります。

5. 履歴データを変更しようとすると、後続のすべてのブロックのハッシュの再計算が必要になります。このタスクにはネットワークの多数派の合意と膨大な計算能力が必要です。

暗号通貨の一般的なハッシュ アルゴリズム

1. Bitcoin は、NSA によって開発されたセキュア ハッシュ アルゴリズム 2 ファミリのメンバーである SHA-256 を使用します。

2. イーサリアムは当初、ASIC の支配に抵抗するように設計されたメモリハードのバリアントである Ethash に依存していました。

3. ライトコインは Scrypt を採用しており、GPU マイニングを優先するために生の計算よりもメモリ使用量を重視します。

4. Cardano は、速度、セキュリティ、サイドチャネル攻撃に対する耐性を理由に選ばれた Blake2b を利用します。

5. Solana は、特定の署名検証のために Keccak-256 を統合していますが、その主要なコンセンサス層は SHA-256 派生物を使用しています。

ハッシュとウォレットアドレス

1. 公開鍵は、SHA-256 の後に RIPEMD-160 を使用してハッシュされ、Bitcoin アドレス (短くて管理しやすい識別子) が生成されます。

2. イーサリアム アドレスは、公開キーの Keccak-256 ハッシュの最後の 20 バイトから派生し、16 進形式でエンコードされます。

3. イーサリアムの EIP-55 のようなアドレス チェックサムは、追加のハッシュ層を適用して、転送中のタイプミスを検出します。

4. 階層的決定論的 (HD) ウォレットは、ハッシュベースの導出パスを使用して、単一のシード フレーズから複数のアドレスを生成します。

5.ハッシュの不可逆的な性質により、ウォレット アドレスやトランザクション ハッシュから秘密キーを推定することはできません。

よくある質問

Q: 2 つの異なる入力から同じハッシュを生成できますか? A: はい、ただし理論的にのみです。SHA-256 のような最新のアルゴリズムでは、衝突は天文学的に起こりそうにありません。 Bitcoin のハッシュ関数については、実際的な衝突は実証されていません。

Q: トランザクション ID はハッシュと同じですか? A: はい — トランザクション ID (TXID) はシリアル化されたトランザクション データのダブル SHA-256 ハッシュであり、オンチェーンの不変識別子として機能します。

Q: 一部のブロック エクスプローラーで異なるハッシュ形式が表示されるのはなぜですか? A: エンディアン規則により、ハッシュが逆に表示される場合があります。Bitcoin は内部的にハッシュをリトル エンディアンのバイト オーダーで表示しますが、ほとんどのインターフェイスは読みやすいようにビッグ エンディアンでレンダリングします。

Q: ハッシュ化はかなりのエネルギーを消費しますか? A: ハッシュ操作自体は軽量です。ただし、プルーフ・オブ・ワーク・マイニングに必要な反復実行 (1 秒あたり数十億回の試行) により、ネットワーク全体で高い電力需要が発生します。