Hash

Was ist ein Hash?

Ein Hash ist eine Funktion, die eine Eingabe von Buchstaben und Zahlen in eine verschlüsselte Ausgabe mit einer festen Länge umwandelt. Ein Hash wird mithilfe eines Algorithmus erstellt und ist für die Blockchain-Verwaltung in Kryptowährungen unerlässlich.

Wie ein Hash funktioniert

Das Rückgrat einer Kryptowährung ist die Blockchain, ein globales Hauptbuch, das durch die Verknüpfung einzelner Blöcke von Transaktionsdaten gebildet wird. Die Blockchain enthält nur validierte Transaktionen, was betrügerische Transaktionen und Doppelausgaben der Währung verhindert. Der resultierende verschlüsselte Wert ist eine Reihe von Zahlen und Buchstaben, die den ursprünglichen Daten nicht ähneln und als Hash bezeichnet werden. Beim Crypto Mining wird mit diesem Hash gearbeitet.

Beim Hashing werden die Daten eines Blocks durch eine mathematische Funktion verarbeitet, was zu einer Ausgabe mit einer festen Länge führt. Die Verwendung einer Ausgabe mit fester Länge erhöht die Sicherheit, da jeder, der versucht, den Hash zu entschlüsseln, nicht in der Lage sein wird, anhand der Länge der Ausgabe zu erkennen, wie lang oder kurz die Eingabe ist.

Das Lösen des Hashes beginnt mit den im Block-Header verfügbaren Daten und ist im Wesentlichen das Lösen eines komplexen mathematischen Problems. Jeder Block-Header enthält eine Versionsnummer, einen Zeitstempel, den im vorherigen Block verwendeten Hash, den Hash der Merkle-Wurzel, die Nonce und den Ziel-Hash.

Der Miner konzentriert sich auf die Nonce, eine Zahlenfolge. Diese Zahl wird an den gehashten Inhalt des vorherigen Blocks angehängt, der dann gehasht wird. Wenn dieser neue Hash kleiner oder gleich dem Ziel-Hash ist, wird er als Lösung akzeptiert, der Miner erhält die Belohnung und der Block wird zur Blockchain hinzugefügt.

Das Lösen des Hashes erfordert, dass der Miner bestimmt, welche Zeichenfolge als Nonce verwendet werden soll, was wiederum eine beträchtliche Menge an Versuch und Irrtum erfordert. Das liegt daran, dass die Nonce eine zufällige Zeichenfolge ist. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass ein Miner beim ersten Versuch die richtige Nonce findet, was bedeutet, dass der Miner möglicherweise eine große Anzahl von Nonce-Optionen testen muss, bevor er es richtig macht. Je höher die Schwierigkeit ist – ein Maß dafür, wie schwer es ist, einen Hash zu erzeugen, der die Anforderungen des Ziel-Hashes erfüllt -, desto länger wird es wahrscheinlich dauern, eine Lösung zu generieren.

Ein Beispiel für einen Hash

Das Hashing des Wortes «Hallo» ergibt eine Ausgabe, die die gleiche Länge hat wie der Hash für «Ich gehe zum Laden». Die Funktion, die zum Erzeugen des Hashwerts verwendet wird, ist deterministisch, d. h., sie liefert jedes Mal dasselbe Ergebnis, wenn die gleiche Eingabe verwendet wird. Sie kann eine gehashte Eingabe effizient generieren; sie erschwert aber auch die Bestimmung der Eingabe (was zu Mining führt) und führt dazu, dass kleine Änderungen an der Eingabe zu einem unerkennbaren, völlig anderen Hash führen.

Die Verarbeitung der Hash-Funktionen, die zum Verschlüsseln neuer Blöcke benötigt werden, erfordert eine beträchtliche Computerleistung, die sehr kostspielig sein kann. Um Einzelpersonen und Unternehmen, die als Miner bezeichnet werden, dazu zu bewegen, in die erforderliche Technologie zu investieren, belohnen Kryptowährungsnetzwerke sie sowohl mit neuen Kryptowährungstoken als auch mit einer Transaktionsgebühr. Miner werden nur dann entschädigt, wenn sie die ersten sind, die einen Hash erstellen, der die im Ziel-Hash festgelegten Anforderungen erfüllt.

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