История создания алгоритма SHA–256

Для чего создавался SHA–256

SHA 256 – сокращение от Secure Hashing Algorithm – это популярный криптографический алгоритм хэширования, разработанный National Security Agency – Агентством национальной безопасности США.

Задача SHA 256 состоит в том, чтобы сделать из случайного набора данных определённые значения с фиксированной длиной,которое послужит идентификатором этих данных.

Полученное значение сравнивается с дубликатами исходных данных, извлечь невозможно. Основная сфера применения алгоритма – использование в различных приложениях или сервисах, связанных с защитой информации, где функция и получила широкое распространение. Также она используется как технология для майнинга криптовалют.

Этот алгоритм относится к группе шифровальных алгоритмов SHA–2, которые в своюочередь разработаны на базе алгоритма SHA–1, впервые созданного в 1995 году дляиспользования в гражданских целях. Сам SHA–2 разработан Агентством национальнойбезопасности США весной 2002 года. В течение трёх лет АНБ США выпустили патент наиспользование технологии SHA в гражданских проектах.

В 2012 году в Национальном институте стандартов и технологий создан обновлённыйвариант алгоритма: SHA–3. Со временем новый алгоритм будет вытеснять как текущийосновной алгоритм SHA–2, так и уже устаревший, но ещё используемый SHA–1.

Хэш–сумма не является технологией шифрования данных в классическом понимании, этим обусловлена невозможность расшифровки данных в обратную сторону. Этоодносторонняя шифровка для любого количества данных. Все алгоритмы SHAбазируются на методе Меркла–Дамгарда: данные разделяют на равномерные группы, каждая из которых проходит через одностороннюю функцию сжатия. В результате этогодлина данных уменьшается.

У такого метода есть два значительных достоинства:

• быстрая скорость шифрования и практически невозможная расшифровка безключей;
• минимальный риск появления коллизий (одинаковых образов).

Где ещё используется

Ежедневно каждый пользователь Сети, зная или нет, использует SHA–256: сертификатбезопасности SSL, которым защищён каждый веб–сайт, включает в себя алгоритмSHA–256. Это необходимо для установления и аутентификации защищённогосоединения с сайтом.

Плюсы SHA–256

SHA–256 – самый распространённый алгоритм майнинга среди всех остальных. Онзарекомендовал себя как устойчивый к взломам (за редким исключением) иэффективный алгоритм как для задач майнинга, так и для других целей.

Минусы SHA–256

Главным недостатком SHA–256 является его подконтрольность майнерам: обладателисамых больших вычислительных мощностей получают большую часть криптовалюты, что исключает один из основополагающих принципов криптовалют – децентрализованность.

После того как крупные инвесторы начали вкладывать деньги в вычислительныемощности для промышленного майнинга биткоина, сложность майнинга многократновыросла и стала требовать исключительных вычислительных мощностей. Этотнедостаток исправлен в других протоколах, более современных и «заточенных» подиспользование в майнинге криптовалют, таких как Scrypt. Несмотря на то, что сегодняSHA–256 занимает большую часть рынка криптовалют, он будет ослаблять своёвлияние в пользу более защищённых и продвинутых протоколов.

Через какое-то время алгоритмы SHA–1 перестали давать необходимый уровеньнадёжности из–за вероятного возникновения коллизий. SHA–256, как и SHA–512 болеезащищены от этого недостатка, но вероятность возникновения все равно присутствует.

Использование в криптовалютах

Майнинг на SHA–256

Майнинг на SHA–256, как и на любом другом алгоритме – это процесс решения какой–либо сложной криптографической задачи, которую генерирует программа для майнингана основе данных с предыдущих блоков.

Майнить с использованием функции SHA–256 можно тремя способами:

• CPU (центральный процессор);
• GPU (графический процессор);
• специализированный процессор: ASIC.

В майнинге хэш сумма используется в качестве идентификатора уже имеющихся блоков и создания новых на основе предыдущих. Процесс майнинга отображается винтер фейсе в виде «accepted f33ae3bc9…». Где f33ae3bc9 – это хэш–сумма, часть данных, предназначенная для дешифровки. Основной блок состоит из огромного количества подобных хэш–сумм.

То есть, майнинг с алгоритмом SHA 256 представляет собой безостановочный подбор правильного значения хэш–суммы, перебор чисел для создания нового блока. Чем больше ваши вычислительные мощности, тем больше шансов получить правильный блок: скорость перебора различных хэш–сумм зависит от мощностей.

Ввиду того, что Bitcoin построен на алгоритме SHA–256, для конкурентоспособногомайнинга на нём необходимы крайне большие вычислительные мощности. Это связанос тем, что для майнинга биткоина достаточно давно налажено производство «асиков» – application specific integrated circuit, т. е. интегральная схема специального назначения. Асики позволяют майнить биткоины и другие криптовалюты на алгоритме SHA–256гораздо быстрее, эффективнее и дешевле.

Какие криптовалюты используют алгоритм SHA–256

SHA–256 это классический алгоритм для криптовалют: на нем построена основнаякриптовалюта – Bitcoin. Соответственно, и в форках биткоина используется этоталгоритм: в Bitcoin Cash, Gold, Diamond.

Помимо них, SHA–256 используется также в:

• Steemit;
• DigiByte;
• PeerCoin;
• NameCoin;
• TeckCoin;
• Ocoin;
• Zetacoin;
• EmerCoin.

Также алгоритм SHA-256 используется как подпрограмма в криптовалюте Litecoin, а основным алгоритмом для майнинга там является Scrypt.

Источник: https://cryptofeed.ru/