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これから始める仮想通貨!ハッシュ関数とはどのようなものなのか?

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仮想通貨に関する膨大な暗号データを扱う場合、ハッシュ関数が最適であり、必要不可欠だと言われています。仮想通貨の元祖であるビットコインもハッシュ関数が用いられていますが、このハッシュ関数と何か、初心者に分かりやすく解説します。

 

 

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ハッシュ関数ってなに?

 

 

ハッシュ関数(hash function)は、データを代表する数値を得るための捜査や数値を得るための関数のことで、主に検索の高速化に用いられるほか、データ比較処理の高速化、改ざんの検出などに利用されます。
例としては、データベース内項目の検索や、大型フィル内で重複や酷似する記録の検出などに使われており、ハッシュ関数から得られる数値の事をハッシュ値、ハッシュ、要約関数などと呼ばれています。

 

ハッシュは可変サイズの入力から、固定サイズの出力を生成するプロセスを指しており、実装されているハッシュアルゴリズム(ハッシュの計算方法を指します)であるハッシュ関数と呼ばれる“数式”を使用して行われています。

ハッシュ関数と暗号化(された)ハッシュ関数は両者とも決定的であり確定的なため、入力を変化させない限りはハッシュアルゴリズムが常に同じ出力を生成していきます。
全てのハッシュ関数が暗号化に使用されているわけではないものの、ハッシュ関数は既存の仮想通貨の中では根幹技術となって支えており、ハッシュ関数のおかげでブロックチェーンや分散システムはデータの整合性と安全性を向上させています。

 

 

 

ハッシュ関数の特徴

 

 

通常ハッシュアルゴリズムは一方向関数で構築されています。
そのため、膨大な計算を伴わなければ、簡単には元に戻せません。
つまり、入力から出力は容易にできるが、反対に出力から入力を生成するのは非常に困難な設計になっています。
ちなみに…
入力を見つけることが困難であればあるほど、ハッシュアルゴリズムは安全性が高いといわれています。

情報を処理する技術の一つであるハッシュ関数ですが、私たちの身近な意外な場所で活躍している事をご存じでしょうか。
最も身近であるのが、ECサイトなどのパスワードに使用されており、サイト管理者側もパスワードは分からないようになっているため、個人情報の保護に役立っています。

 

 

ハッシュ関数に種類はあるのか?

 

 

ハッシュ関数と言っても、実はいくつかの種類があり、種類によってより強固なものが登場しています。

少しハッシュ関数が気になったという方の中にはすでに耳にした事があると思われるのが「SHA-256」で、これはNIST (National Institute of Standards and Technology=アメリカ国立標準技術研究所)が定義づけしたハッシュ関数の規格で、“Secure Hash Algorithm 256-bit”の略語であり、256bitの長と強力ハッシュ値が利用されています。
ちなみに…“256bit”の数字部分であるビット数が大きいほど強固な暗号化が可能です。

SHA-256より強力性は劣るものの、RIPEMD-160というハッシュ関数が用いられている場合も多くあります。
このRIPEMDとは、RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digestの略語で、ビットコインネットワーク上の公開鍵では、SHA-256をハッシュ化させたものを、RIPEMD-160でさらにハッシュ化させていることで広く知られており、RIPEMD-160と言う名称からもわかるように、160bitです。

 

 

ハッシュ関数が必要とされる理由とは

 

 

ハッシュ関数は入力した値から、ある一定の長さに決まった別の値を生成する技術で、算出された別の値は暗号化されています。

データベース検索や大容量ファイルの分析、データ管理など、幅広いケースがある一方で、“暗号化ハッシュ関数”は、メッセージ認証やデジタルフィンガープリントなどといった情報セキュリティアプリケーションで広く使用されています。

冒頭でも少し触れていますが、ハッシュ関数はほぼすべての仮想通貨の根幹技術として使用されています。
ブロックチェーンは最新トランザクションから見て一つ前のトランザクションが存在しており、最新トランザクションの中にはハッシュ値が存在していて、一つ前のトランザクションの一部分がハッシュ関数によって暗号化された値がハッシュ値として存在しています。
このように、ハッシュ値はトランザクションのグループをリンクしたりブロックに凝縮しており、各ブロック間には暗号リンクを生成してブロックチェーンを効果的に作成して必要とされているのです。



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