Hash

Technisch gesehen entsteht ein Hash durch einen mathematischen Algorithmus, der Eingabedaten in einer festen Abfolge von Operationen verarbeitet, die über mehrere Runden wiederholt werden, bis daraus ein kurzer Digest entsteht. Der Vorgang funktioniert nur in eine Richtung: Es ist rechnerisch praktisch unmöglich, aus dem Hash die ursprünglichen Daten zurückzurechnen, und er ist deterministisch, das heißt dieselbe Eingabe liefert immer dasselbe Ergebnis.

Was Hashing für Blockchains so nützlich macht, ist eine Eigenschaft namens Avalanche-Effekt: Ändert man auch nur ein einziges Zeichen oder sogar nur ein Bit der Eingabe, entsteht ein völlig anderer, unvorhersehbarer Hash. Das macht Hashes zu idealen Fingerabdrücken zur Erkennung von Manipulation. Eine gut konzipierte Hashfunktion muss außerdem kollisionsresistent sein, das heißt es sollte praktisch unmöglich sein, zwei unterschiedliche Eingaben zu finden, die denselben Hash-Wert erzeugen.

In der Praxis stützen sich Blockchains ständig auf Hashing. Jede Transaktion wird gehasht, jeder Block-Header verweist auf den Hash des vorangegangenen Blocks, wodurch die manipulationssichere Kette entsteht, die der Blockchain ihren Namen gibt, und Wallet-Adressen werden durch das Hashen eines Public Key abgeleitet. Beim Proof of Work-Mining, wie es bei Bitcoin zum Einsatz kommt, hashen Miner die Blockdaten immer wieder mit unterschiedlichen Nonce-Werten und suchen dabei nach einem Ergebnis unterhalb eines Zielwerts; es gibt keine Abkürzung, nur Trial-and-Error per Brute Force.

Über Blockchains hinaus schützt Hashing auch die Speicherung von Passwörtern, überprüft die Integrität heruntergeladener Dateien und bildet die Grundlage digitaler Signaturen.