Хеш - це рядок фіксованої довжини символів, згенерований криптографічною хеш-функцією з вхідних даних будь-якого розміру. Хеші є основним механізмом, що забезпечує цілісність даних, незмінність та безпеку в блокчейн-мережах.

Що таке хеш?

Хеш-функція приймає на вхід (повідомлення, транзакцію, дані блоку) і виробляє унікальний, фіксований розмір виходу — зазвичай 256 біт (64 шістнадцяткових символів) у сучасних блокчейнах. Один і той же вхід завжди виробляє один і той же хеш, але навіть зміна одного символу у вході створює абсолютно інший вихід.

Ключові властивості криптографічних хешів:

• Детермінований – один і той же вхід → один і той же вихід
• Односторонній – неможливо зворотним шляхом відтворити вхідні дані з хешу
• Ефект лавини – маленька зміна вхідних даних → величезна зміна виходу
• Стійкість до колізій – надзвичайно важко, щоб два різних вхідні дані продукували однаковий хеш

Загальні хеш-функції в блокчейні

• SHA-256 – Використовується Bitcoin для заголовків блоків, ідентифікаторів транзакцій та доказу роботи
• Keccak-256 – основна хеш-функція Ethereum (основа для адрес ETH та зберігання смарт-контрактів)
• BLAKE3 – Новий швидкісний хеш, прийнятий деякими новими ланцюгами

Як працюють хеші в блокчейні

1. Хешування транзакцій Кожна транзакція хешується для створення унікального TXID, що дозволяє постійно посилатися на неї.
2. Дерев'я Меркла Транзакції парно хешуються в бінарному дереві, поки не з'явиться єдиний меркл корінь, що представляє весь блок. Це дозволяє ефективну перевірку (легкі клієнти потребують лише кореня та доказового шляху).
3. Заголовки блоків Заголовок блоку (попередній хеш + корінь Меркла + мітка часу + нонси + складність) хешується для отримання хешу блоку. Це зв'язує блоки незмінно — зміна будь-яких попередніх даних вимагала б повторного хешування кожного наступного блоку.
4. Доказ роботи Майнери шукають нонсу, яка робить хеш блоку, що починається з певної кількості нулів (цільова складність).

Чому хеші роблять блокчейни безпечними

• Незмінність: Змінити будь-які дані → вся ланцюг хешів ламається
• Докази підробки: Одна змінена транзакція робить недійсними корінь Меркла та хеш блоку
• Ефективна перевірка: Легкі клієнти перевіряють включення даних лише з допомогою Меркле-доказу та заголовкового хешу

У підсумку, хеш функції є криптографічним клеєм, який робить блокчейни бездоверливими, незмінними та перевірними — перетворюючи сирі дані на незламний ланцюг істини. Без хешів немає блокчейну.