Hashcash là gì? Hàm băm là gì? Ứng dụng của nó như thế nào?

Updated: 06/01/2018 at 11:40

Trong White Paper của Satoshi Nakamoto nói đã sử dụng ý tưởng Merkle Tree và Hashcash được phát triển trước đó ít nhất 10 năm. Merkle Tree ứng dụng đặc tính của các hash function (hàm băm) để nối các đoạn thông tin có độ lớn bất kỳ vào một chuỗi số có độ dài cố định. Vì các “hàm băm” đó có tính chất một chiều nên thông tin không thể thay đổi được sau khi bị “băm” và đó là cơ sở của Blockchain mà Nakamoto phát minh ra sau này.

Hashcash là gì? 

hash-cash

Hashcash là nguyên lý proof-of-work đầu tiên cũng dựa trên tính chất một chiều của hash function. Nhưng Hashcash có một ứng dụng thú vị là để chống spam mails. Một hệ thống email nếu được tích hợp Hashcash sẽ chỉ cho phép gửi email đến một địa chỉ nhất định sau khi người gửi chứng minh mình đã giải bài toán proof-of-work thành công, tương tự như sau này Nakamoto bắt miner (thợ đào) chứng minh để được thưởng Bitcoin. Nói nôm na Hashcash là một dạng tem điện tử mà người gửi email phải “dán” vào thì email mới được gửi đi. Chi phí dán tem, nghĩa là giải bài toán hashing, cho một email rất nhỏ (<1 giây) nhưng spammer khi gửi hàng chục nghìn email đi sẽ rất mất công.

Tóm lại Kai Stinchcombe không hẳn đã đúng khi cho rằng công nghệ blockchain chưa có ứng dụng gì. Có điều vì cơn sốt bitcoin và các thể loại ICO quá nóng nên không còn ai để ý đến Merkle Tree và Hashcash nữa thôi.

Hàm băm là gì?

hash-function

Hàm băm (hash function) là giải thuật nhằm sinh ra các giá trị băm tương ứng với mỗi khối dữ liệu (có thể là một chuỗi ký tự, một đối tượng trong lập trình hướng đối tượng, v.v…). Giá trị băm đóng vai gần như một khóa để phân biệt các khối dữ liệu, tuy nhiên, người ta chấp hiện tượng trùng khóa hay còn gọi là đụng độ và cố gắng cải thiện giải thuật để giảm thiểu sự đụng độ đó. Hàm băm thường được dùng trong bảng băm nhằm giảm chi phí tính toán khi tìm một khối dữ liệu trong một tập hợp (nhờ việc so sánh các giá trị băm nhanh hơn việc so sánh những khối dữ liệu có kích thước lớn).

Vì tính thông dụng của bảng băm, ngày nay, đa số ngôn ngữ lập trình đều cung cấp thư viện ứng dụng bảng băm, thường gọi là thư viện collection trong đó có các vấn đề như: tập hợp (collection), danh sách (list), bảng(table), ánh xạ (mapping), từ điển (dictionary)). Thông thường, các lập trình viên chỉ cần viết hàm băm cho các đối tượng nhằm tích hợp với thư viện bảng băm đã được xây dựng sẵn.

Một hàm băm tốt phải thỏa mãn các điều kiện sau:

Tính toán nhanh.
Các khoá được phân bố đều trong bảng.
Ít xảy ra đụng độ.
Xử lý được các loại khóa có kiểu dữ liệu khác nhau.

Ứng dụng của Hàm băm

Các hàm băm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, chúng thường được thiết kế phù hợp với từng ứng dụng. Ví dụ, các hàm băm mật mã học giả thiết sự tồn tại của một đối phương – người có thể cố tình tìm các dữ liệu vào với cùng một giá trị băm. Một hàm băm tốt là một phép biến đổi “một chiều”, nghĩa là không có một phương pháp thực tiễn để tính toán được dữ liệu vào nào đó tương ứng với giá trị băm mong muốn, khi đó việc giả mạo sẽ rất khó khăn. Một hàm một chiều mật mã học điển hình không có tính chất hàm đơn ánh và tạo nên một hàm băm hiệu quả; một hàm trapdoor mật mã học điển hình là hàm đơn ánh và tạo nên một hàm ngẫu nhiên hiệu quả.

Bảng băm, một ứng dụng quan trọng của các hàm băm, cho phép tra cứu nhanh một bản ghi dữ liệu nếu cho trước khóa của bản ghi đó (Lưu ý: các khóa này thường không bí mật như trong mật mã học, nhưng cả hai đều được dùng để “mở khóa” hoặc để truy nhập thông tin.) Ví dụ, các khóa trong một từ điển điện tử Anh-Anh có thể là các từ tiếng Anh, các bản ghi tương ứng với chúng chứa các định nghĩa. Trong trường hợp này, hàm băm phải ánh xạ các xâu chữ cái tới các chỉ mục của mảng nội bộ của bảng băm.

Các hàm băm dành cho việc phát hiện và sửa lỗi tập trung phân biệt các trường hợp mà dữ liệu đã bị làm nhiễu bởi các quá trình ngẫu nhiên. Khi các hàm băm được dùng cho các giá trị tổng kiểm, giá trị băm tương đối nhỏ có thể được dùng để kiểm chứng rằng một file dữ liệu có kích thước tùy ý chưa bị sửa đổi. Hàm băm được dùng để phát hiện lỗi truyền dữ liệu. Tại nơi gửi, hàm băm được tính cho dữ liệu được gửi, giá trị băm này được gửi cùng dữ liệu. Tại đầu nhận, hàm băm lại được tính lần nữa, nếu các giá trị băm không trùng nhau thì lỗi đã xảy ra ở đâu đó trong quá trình truyền. Việc này được gọi là kiểm tra dư (redundancy check).

Các hàm băm còn được ứng dụng trong việc nhận dạng âm thanh, chẳng hạn như xác định xem một file MP3 có khớp với một file trong danh sách một loại các file khác hay không.

Thuật toán tìm kiếm xâu Rabin-Karp là một thuật toán tìm kiếm xâu ký tự tương đối nhanh, với thời gian chạy trung bình O(n). Thuật toán này dựa trên việc sử dụng băm để so sánh xâu.

Nour

Theo Tapchibitcoin

Được đề cập trong bài viết
Bình luận
Đang tải
Mới cập nhật

Khi thị trường crypto bắt đầu lấy lại đà tăng trưởng, các nhà đầu tư đang ráo riết tìm kiếm những altcoin có khả năng mang lại lợi nhuận đột phá. Bước vào giai đoạn tiếp theo của thị trường tăng giá, một số token đã bắt đầu thể hiện... ...

Thị trường RWA (tài sản trong thế giới thực) trên Arbitrum đang bùng nổ, kéo theo đà tăng giá mạnh mẽ cho đồng altcoin này. Theo dữ liệu từ Messari và Entropy Advisors, tổng giá trị tài sản mã hóa bị khóa (TVL) trên Arbitrum đã vượt mốc 310 triệu... ...

Bitcoin đã chính thức vượt qua mức 118.000 USD, đánh dấu một cột mốc cao nhất mọi thời đại mới và gây chấn động giới đầu tư tiền điện tử toàn cầu. Sự bứt phá này không chỉ là dấu hiệu của sự phục hồi mạnh mẽ mà còn mở... ...

Nhà đồng sáng lập và cựu CEO của Binance, Changpeng Zhao (CZ), đã mạnh mẽ bác bỏ các báo cáo gần đây từ Bloomberg, trong đó cho rằng ông có mối liên hệ với một đồng stablecoin mang tên USD1, do World Liberty Financial (WLF) phát hành — một công... ...

Dù truyền thông thường nhấn mạnh đến “phi đô la hóa” (de-dollarization), thực tế thì nhu cầu sử dụng đồng đô la Mỹ trên toàn cầu đang tăng mạnh chưa từng thấy. Hơn 4 tỷ người và hàng triệu doanh nghiệp đang tìm cách tiếp cận USD thông qua stablecoin... ...

[Bài viết Quảng Cáo] Khi thị trường tài chính kỹ thuật số tiếp tục phát triển và định hình lại cuộc sống hàng ngày, mọi người trên toàn thế giới đang có cơ hội tự đưa ra quyết định đầu tư — bao gồm việc tham gia vào các nền... ...

Vào thời điểm viết bài, Bitcoin đang giao dịch ở mức 118.158 USD, sau khi đạt mức cao nhất mọi thời đại mới là 118.856 USD vào hôm qua. Cột mốc này một lần nữa khẳng định sự lạc quan trong cộng đồng đầu tư, khi tâm lý tích cực... ...

Tính đến nửa cuối năm 2025, tỷ lệ ETH được staking đã đạt mức cao kỷ lục 29,39%, tiến sát mốc 1/3 tổng nguồn cung toàn mạng Ethereum. Để so sánh, vào đầu năm nay, chỉ khoảng 28,1% nguồn cung ETH được staking, thậm chí đã giảm xuống mức thấp... ...

Giá Stellar (XLM) đã có một loạt phiên đóng ngày mạnh mẽ, phản ánh áp lực mua đáng kể và niềm tin ngày càng tăng của nhà đầu tư. Từ góc nhìn kỹ thuật, động lực thị trường đã nghiêng hoàn toàn về phe mua, tuy nhiên giá XLM đang... ...

Sau nhiều tuần dao động quanh mức thấp cục bộ, giá Pi Coin đã bắt đầu cho thấy những dấu hiệu phục hồi tích cực. Vào ngày 10 tháng 7, token này đã bật tăng từ mức 0,46 đô la lên 0,51 đô la, một động thái đáng khích lệ... ...

Xem thêm bài viết

Chọn chế độ hiển thị:
Bình thường Bảo vệ mắt Dark Mode