Hash：ブロックチェーンの"指紋認識システム"

ビットコインがデータの改ざんを防ぐ方法を考えたことはありますか？その答えはハッシュ関数（Hash Function）です。

簡単に言うと、ハッシュとは任意のサイズのデータを数学的アルゴリズムを通じて固定長のコードに変換することです。例えばSHA-256アルゴリズムでは、1文字を入力しても1GBのファイルを入力しても、出力は常に256ビット（64文字）です。

ハッシュにはどんな魔力があるのか？

それには3つの超ハードコアな特性があります:

1. 決定性 - 同じ入力からは常に同じ結果が出力される。大文字と小文字が一文字違うだけで、全体のハッシュ値は天と地の差が出る。

2. 単方向性 - 正方向の計算は非常に簡単ですが、逆方向の解読には天文学的な計算量が必要です。写真を簡単に撮ることができるように、写真から元のシーンを復元することはできません。

3. コリジョン対策 - 理論的には異なる入力が同じハッシュ（コリジョン）を生成する可能性があるが、その確率は非常に低い。コリジョンを見つけるためには数百万年の計算が必要で、実際には不可能である。

ビットコインマイニングの本質

マイナーの仕事は実際には、パラメータを不断に調整し、ブロックデータにハッシュ計算を行い、特定の数のゼロで始まるハッシュ値を見つけることです。難易度が高いほど、必要なゼロの数が増え、マイナーはより多くの試行を行う必要があります。

これが、マイナーが増えるほどネットワークが安全になる理由です——高コストが悪事を無意味にします。

実世界のアプリケーション

あなたがウェブサイトに登録する際に入力したパスワードは、サーバーに平文では保存されず、パスワードのハッシュ値が保存されます。ログイン時にはシステムがハッシュ値を比較するだけで済むため、データベースがハッキングされても、ハッカーは元のパスワードを取得することはできません。

これがハッシュの力です——小さな「指紋」を使って膨大な情報の真実性を検証できます。