Hash Function (해시 함수)
임의의 크기 데이터를 고정 크기 데이터로 매핑하는 데 사용할 수 있는 모든 수학 함수입니다. 암호화에서는 되돌릴 수 없는 단방향 함수입니다. 이는 암호화폐를 채굴하는 데 사용되는 수학적 작업의 일종입니다.
실생활 예시
- 도서관 도서 코드: 도서관에 다양한 크기의 책이 있다고 상상해 보세요. 해시 함수는 책의 길이에 관계없이 책의 내용에 따라 각 책에 고유한 코드를 할당하는 것과 같습니다.
- 베이킹 레시피: 다양한 재료(데이터)를 혼합하여 케이크(해시)를 만드는 베이킹을 생각해 보세요. 사용하는 재료의 수나 양에 관계없이 최종 제품은 항상 같은 크기인 케이크 1개입니다!
- 암호화폐에서
암호화에서 해시 함수는 중요한 속성을 갖습니다. 즉, 단방향 함수라는 것입니다. 이는 데이터가 해시된 형태로 변환되면 원래 형태로 되돌릴 수 없음을 의미합니다.
- 비밀번호 저장: 웹사이트에서 비밀번호를 저장할 때 해시된 버전을 저장하는 경우가 많습니다. 누군가가 이 저장된 정보에 액세스하더라도 해시에서 실제 비밀번호를 알아낼 수 없습니다.
- 암호화폐 채굴: 암호화폐 채굴에서 채굴자는 해싱 함수와 관련된 복잡한 수학 문제를 해결하여 트랜잭션을 검증하고 이를 블록체인에 추가합니다. 이 프로세스에는 상당한 계산 작업이 필요하지만 비트코인과 같은 디지털 통화의 보안과 무결성을 보장합니다.
따라서 해시 함수는 암호화폐뿐만 아니라 다양한 애플리케이션에서 보안과 무결성을 유지하는 데 매우 중요합니다.
다양한 크기와 형식의 방대한 거래 데이터 스택이 있다고 상상해 보세요. 해시 함수는 모든 데이터를 가져와 특정 길이의 코드로 바꾸는 매우 효율적인 파쇄기와 같습니다. 작은 거래 확인서를 입력하든 전체 거래 내역을 입력하든 출력 코드(해시)는 항상 동일한 고정 크기입니다.
암호화의 단방향 도로
여기서 멋진 점은 암호화폐에 사용되는 해시 함수는 단방향 도로라는 것입니다. 데이터를 파쇄하면 다시 조립할 수 없습니다. 해시 코드를 가져와서 원래 데이터를 얻기 위해 역설계할 수 없습니다. 금괴를 고유한 키로 바꾸는 것과 같다고 생각하세요. 키를 다시 금으로 바꿀 수는 없지만 키가 특정 잠금 장치(원래 데이터와 일치)를 여는지 확인할 수 있습니다.
채굴 및 해싱 능력
해시 함수는 암호화폐 채굴의 중추입니다. 채굴자는 기본적으로 복잡한 수학 퍼즐을 풀기 위해 서로 경쟁하는 컴퓨터입니다. 이러한 퍼즐에는 해시 함수를 통해 실행될 때 원하는 출력을 생성하는 특정 입력 데이터를 찾는 것이 포함됩니다. 채굴자가 이러한 해시 계산을 더 빠르게 처리할수록 퍼즐을 풀고 보상을 얻고 블록체인에 새로운 트랜잭션 블록을 추가할 가능성이 높아집니다.
트레이더를 위한 주요 사항
- 보안: 해시 함수는 블록체인의 트랜잭션 무결성을 보장합니다. 데이터의 작은 변경이라도 완전히 다른 해시를 생성하여 변조를 쉽게 감지할 수 있습니다.
- 투명성: 공용 블록체인의 모든 트랜잭션 데이터는 해시되어 누구든지 감사할 수 있는 위조 방지 기록을 생성합니다.
- 신뢰: 해시 함수로 구동되는 블록체인의 분산되고 변경 불가능한 특성은 투명성과 보안을 추구하는 트레이더에게 매우 매력적입니다.
- 데이터 무결성 검증: 해시 함수는 데이터의 무결성을 보장하는 데 탁월합니다. 입력의 작은 변경이라도 출력 해시가 크게 변경되므로 변조가 발생했는지 쉽게 감지할 수 있습니다.
- 비밀번호 저장: 시스템은 비밀번호를 일반 텍스트로 저장하는 대신 해시할 수 있습니다. 사용자가 로그인하면 시스템은 입력된 비밀번호를 해시하고 저장된 해시와 비교합니다. 이렇게 하면 데이터 유출이 발생할 경우 보안 계층이 추가됩니다.
- 디지털 서명: 해시 함수는 디지털 문서 및 메시지의 진위성과 무결성을 검증하는 디지털 서명을 만드는 데 중요한 역할을 합니다.
- 암호화폐의 작업 증명: 비트코인과 같은 암호화폐는 “작업 증명” 시스템에서 해시 함수를 활용합니다. 채굴자는 블록체인에 새 블록을 추가하기 위해 특정 해시 값을 찾는 것을 포함하는 복잡한 수학 문제를 해결하기 위해 경쟁합니다.
- 해시 함수의 단점:
- 충돌: 고유하게 설계되었지만 두 개의 다른 입력이 동일한 해시를 생성할 때 충돌이 발생할 수 있습니다. 강력한 해시 함수에서는 드물지만 이론적인 취약점입니다.
- 무차별 대입 공격: 공격자는 무차별 대입 방법을 사용하여 원하는 해시를 생성하는 입력을 찾으려고 시도할 수 있습니다. 그렇기 때문에 강력하고 긴 비밀번호와 강력한 해시 함수를 사용하는 것이 중요합니다.