Что такое хеш и зачем он нужен блокчейну?

Хеш — результат вычисления по данным с помощью хеш-функции. Для конкретного алгоритма результат имеет заданную длину. Если изменить исходные данные, результат, как правило, будет другим. Поэтому хеш удобно использовать для проверки целостности информации.

На что похож хеш?

Представьте короткую метку, вычисленную по всему содержимому документа. Если документ изменится, прежняя метка почти наверняка перестанет подходить. Но хеш не является секретным паролем и не хранит копию документа.

Эта аналогия имеет предел: совпадение хешей само по себе не доказывает, кто создал документ. Для подтверждения отправителя применяют, например, цифровые подписи.

Как Bitcoin использует хеши?

Заголовок блока Bitcoin содержит хеш заголовка предыдущего блока. Также в нём хранится корень дерева Меркла, вычисленный по данным транзакций. Так изменения в ранее записанных операциях можно обнаружить при проверке блоков.

В Proof of Work майнеры многократно вычисляют хеш заголовка, подбирая значение ниже установленного порога. Эти вычисления связаны с созданием новых блоков, но не заменяют проверки транзакций и правил сети.

Хеширование можно обратить?

Криптографические хеш-функции создают так, чтобы по одному результату было вычислительно трудно восстановить произвольный исходный ввод или найти другой ввод с тем же хешем. Это свойство не означает, что невозможно угадать короткое исходное сообщение перебором.

Где продолжить?

Откройте устройство блока, объяснение блокчейна и путь перевода Bitcoin.

Источники: NIST — Cryptographic hash function, Bitcoin Developer Reference — Block Chain.