Fiabilidad

Función hash

¿Qué es un hash?

Un hash es un subproducto de un proceso matemático en el que un valor se convierte en otro. Es el resultado producido cuando los datos, ya sean texto, letras, números o archivos, son procesados por una función hash.

Este resultado, a menudo denominado valor hash o código hash, tiene una naturaleza fija y permanece inalterable a menos que se modifiquen los datos de entrada originales.

Diccionario Techopedia: Hash

Para entender mejor el concepto de hash, es esencial explorar la función en sí. Transforma datos arbitrarios en una cadena de caracteres alfanuméricos de longitud fija.

Este proceso se ve facilitado por un algoritmo matemático único, que genera la salida en forma de número hexadecimal.

Las funciones hash están diseñadas como cápsulas de cifrado unidireccional. Son excelentes convirtiendo datos en un hash, pero invertir el hash para recuperar los datos originales es extremadamente difícil.

Esta naturaleza no reversible es una característica fundamental y encuentra una amplia aplicación en la tecnología blockchain para mejorar la seguridad.

Bitcoin es un ejemplo notable de cómo los hashes desempeñan un papel fundamental en la funcionalidad de la tecnología de las criptomonedas.

En este sistema de cadena de bloques, cada bloque contiene un hash del bloque anterior, creando una cadena de bloques interconectados. Esta cadena, combinada con firmas criptográficas, garantiza la seguridad e inmutabilidad de los datos.

Historia del hash

A principios de la década de 1950, un investigador de IBM llamado Hans Peter Luhn introdujo el concepto de hash. Aunque Luhn no creó los algoritmos modernos que utilizamos hoy en día, su trabajo pionero allanó el camino para las formas iniciales de hashing.

La inspiración de Luhn surgió de un reto planteado por sus colegas: necesitaban un método eficaz para buscar en una lista codificada de compuestos químicos.

Consciente de la necesidad de mejorar la recuperación de información en este tipo de situaciones, se propuso desarrollar el proceso de indexación.

En los años siguientes, otros científicos ampliaron el concepto de indexación de Luhn para crear una técnica de codificación de texto plano, que hoy conocemos como hashing.

A medida que más inventores trabajaban para mejorar este programa de codificación, surgieron diversas funciones hash. La creación de la primera función se remonta a 1961, cuando Wesley Peterson introdujo la función de comprobación de redundancia cíclica (CRC).

A continuación, hemos proporcionado una guía más completa en la tabla:

Año Eventos
1961 Wesley Peterson introduce la comprobación de redundancia cíclica (CRC).
1989 Ronald Rivest diseña MD2, una de las primeras funciones hash criptográficas. Presumía de una eficacia y seguridad encomiables para su época y fue fundamental para reforzar la seguridad en Internet.

Su evolución posterior llevó a la creación de la función hash MD5, que sigue utilizándose hoy en día, sobre todo en entornos en los que la seguridad no es la máxima prioridad.

1992 La función hash criptográfica RIPEMD surgió del proyecto europeo conocido como RIPE. Su principal objetivo era suplantar al estándar imperante, MD4.

Incluso hoy en día, RIPEMD se considera muy segura, especialmente en sus distintas versiones, como RIPEMD-160, RIPEMD-256 y RIPEMD-320.

¿Cómo funciona un hash en criptomoneda?

En el ámbito de las criptomonedas, un hash actúa como huella digital de los datos de una transacción, garantizando la seguridad e integridad de la información dentro de las redes blockchain.

Estos hash emplean intrincados algoritmos matemáticos para condensar los detalles de la transacción en una cadena de caracteres de tamaño fijo. Cada hash es único para los datos específicos que representa; incluso la más mínima alteración en los datos da lugar a un hash completamente diferente.

Los mineros, que utilizan una importante potencia de cálculo, validan y añaden estas transacciones con hash a la cadena de bloques.

Por ejemplo, en el proceso de validación de la red Bitcoin, se crea un bloque que engloba varias transacciones y contiene datos relativos al bloque anterior.

Esta configuración implica que cualquier intento de modificar el libro mayor o de realizar un doble gasto requeriría cambiar el hash de todos los bloques precedentes.

Para que un bloque agrupado se incorpore a la cadena de bloques, los mineros deben descubrir un hash que satisfaga el nivel de dificultad especificado. Cada bloque viene con una cabecera que contiene el número de bloque, el hash del bloque anterior y un “nonce”, que incluye una marca de tiempo.

El nonce introduce variabilidad en la entrada de una función hash criptográfica, aumentando la aleatoriedad durante el proceso de minería.

Para descifrar el hash correcto, el nodo inicia el proceso de hash convirtiendo los datos en un valor hash, buscando un número específico de ceros a la izquierda. A continuación, el nodo comprueba si cumple los criterios de dificultad definidos.

Un hash válido debe empezar con el número correcto de ceros. Si cumple los criterios de dificultad, se comparte con otros mineros de la red. El primer minero que descubre un hash válido confirma el bloque como nuevo, recibiendo la recompensa del bloque y las tasas de transacción.

Si el hash no cumple los criterios de dificultad de la red, se elige un nonce diferente y se repite el proceso de hash. Es posible que los mineros tengan que generar múltiples hashes con distintos nonces hasta que encuentren uno que cumpla el nivel de dificultad.

Aplicaciones del hash en criptomonedas

Los hashes desempeñan un papel fundamental en varios aspectos de la tecnología de las criptomonedas, entre ellos:

  • Seguridad de la cadena de bloques
  • Minería y prueba de trabajo (PoW)
  • Direcciones de monedero
  • Verificación de datos
  • Firmas digitales
  • Árboles de Merkle

Seguridad de la cadena de bloques

Los hash criptográficos se utilizan para proteger los bloques de una cadena de bloques. Cada bloque contiene un hash único del bloque anterior, creando una cadena de bloques.

Cualquier cambio en los datos de un bloque requeriría alterar todos los bloques posteriores, una tarea inviable desde el punto de vista computacional que garantiza la integridad de la cadena de bloques.

Minería y prueba de trabajo (PoW)

En criptomonedas como Bitcoin, los mineros deben resolver complejos rompecabezas matemáticos encontrando un valor hash específico que cumpla ciertos criterios. Este proceso, conocido como prueba de trabajo (PoW), consume una potencia computacional sustancial y es esencial para la seguridad y la descentralización de la red.

Direcciones de cartera

Las claves públicas se transforman en cadenas de caracteres más cortas y manejables, conocidas como direcciones de monedero, mediante funciones hash. Esto permite realizar transacciones más fáciles y eficientes.

Verificación de datos

Los hash se utilizan para verificar la autenticidad de los datos. En criptomoneda, cuando se realiza una transacción, el receptor puede utilizar el hash de la clave pública del remitente para verificar la legitimidad de la transacción.

Firmas digitales

Las firmas digitales se crean utilizando una combinación de claves criptográficas y funciones hash. Estas firmas garantizan que un mensaje no ha sido manipulado y que procede de la fuente esperada.

Árboles de Merkle

En una cadena de bloques, los árboles de Merkle‎ se utilizan para organizar y verificar eficazmente las transacciones dentro de un bloque. Los hash de las transacciones individuales se combinan en una estructura jerárquica, produciendo finalmente un único hash para todas las transacciones de un bloque.

En resumen

Los hash desempeñan un papel fundamental en la tecnología de las criptomonedas. Constituyen la base para garantizar la seguridad de la cadena de bloques, verificar transacciones, crear firmas digitales y mucho más.

A medida que la industria de la criptomoneda y la cadena de bloques sigue evolucionando, es esencial mantenerse alerta ante las posibles amenazas a las funciones hash criptográficas, como los avances en la computación cuántica.

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Jimmy Aki
Experto en Crypto y Blockchain

Graduado de la Universidad de Virginia y actualmente con base en el Reino Unido, Jimmy ha estado siguiendo el desarrollo de la tecnología blockchain durante varios años, siendo optimista sobre su potencial para democratizar el sistema financiero. Los trabajos previamente publicados de Jimmy se pueden encontrar en BeInCrypto, Bitcoin Magazine, Decrypt, EconomyWatch, Forkast.news, Investing.com, Learnbonds.com, MoneyCheck.com, Buyshares.co.uk y en una variedad de otras destacadas publicaciones mediáticas. Jimmy ha invertido en Bitcoin desde 2018 y, más recientemente, en tokens no fungibles (NFT) desde su auge en 2021, con experiencia en trading, minería de criptomonedas y finanzas personales. Además de escribir para…