Funciones Hash Criptográficas

[mirto]

A veces los entendidos, escriben sobre cosas que se dan por sabidas.
El hilo esta abierto a mas aportaciones y/o correcciones. He intentado resumir algunos conceptos que he leído, aunque me ha salido un poco largo...

Una de esas cosas es el nombre-verbo HASH
Hay varios usos, en las monedas criptográficas para este termino.

Hash
HashPower
Hashrate

El Hash Criptográfico es una función matemática o un conjunto de ellas, que transforma un mensaje de entrada de diferente longitud en una sola salida y de longitud fija.
También se puede definir como una etiqueta o huella digital del mensaje inicial

Criptográfico significa que tiene que tener un conjunto de objetivos de diseño y unas propiedades particulares para su uso en áreas donde se quiera conseguir seguridad, privacidad, autenticidad y confidencialidad

Una propiedad de un Hash criptográfico requiere que sea eficiente, rápido. Es decir, que dada una entrada no requiera mucho tiempo y recursos para calcular la salida.

Otra propiedad requerida es que tenga lo que le llaman Resistencia a la Colisión. Significa que sea difícil encontrar dos entradas distintas que den la misma salida o Hash. Aunque dicen que es matemáticamente imposible garantizar que no pueda ocurrir. Aunque, actualmente, seria necesaria una gran potencia computacional y tiempo astronómico para conseguir una colisión.

También se necesita que la salida hash no releve y oculte los datos del texto inicial. Que no pueda haber ninguna correlación. Tan simple. p.e. como ¿era par o impar la entrada inicial?

Sigamos...otra característica seria que la salida o Hash, debería parecer aleatoria. Aunque digan que la aleatoriedad no existe en computadoras

Estas cualidades se están apoyando mutuamente. Si se cumple una o varias se cumplirían las restantes.Por ejemplo. Si hay aleatoriedad en las salidas, es mas difícil el encontrar Colisiones

Estas funciones Hash se utilizan en firmas digitales, en los protocolos del comercio electrónico.Para autentificar mensajes. Generar numeros “aleatorios” (sabemos que estos no existen). En la elaboración y uso de contraseñas de seguridad entre otros usos.

Pero, lo que nos importa aquí y ahora (...) es para la Generación de Bitcoins y su protocolo

Por ejemplo. Para generar una clave Publica y según la wiki, son necesarios 10 pasos.Véase cuantas funciones Hash son necesarias

0 – Tener una clave privada ECDSA
1 –Seleccionar la clave pública generada por ECDSA:
2 –Hacer un hash con SHA-256 sobre la clave pública:
3 –Hacer un hash con RIPEMD-160 sobre el resultado anterior del hash SHA-256:
4 –Añadir el byte de versión delante del hash que ha creado RIPEMD-160 hash
5 –Hacer un hash SHA-256 sobre el resultado extendido de RIPEMD-160
6 –Hacer un hash SHA-256 sobre el hash anterior SHA-256:
7 –Seleccionar los primeros 4 bytes del último hash SHA-256. Ese es el identificador checksum de la dirección pública
8 –Añadir los 4 bytes del checksum del punto anterior al hash extendidoRIPEMD-160 del punto 4. Esto es una dirección Bitcoin de 25 bytes binaria
9 – Convertir el resultado de una cadena de bytes a una cadena con base58

Y con eso obtenemos finalmente nuestra dirección pública Bitcoin

 

[mirto]

Sigo. Ya se que es un Hash. Pero hay otra utilidad derivada.

El Hashrate
Es la capacidad, numero de intentos, de los mineros para encontrar el hash validador de un bloque. Estos mineros están haciendo hashes continuamente. Por esto la unidad de medida de esta acción (hashing) se contabiliza por segundo /s

Como este poder ha ido aumentando con el tiempo, a base de perfeccionar el hardware (ASICS) y el código de estos, le ponemos un prefijo. A saber: kilo , mega , giga , tera , peta , exa y zetta

Cada uno aumenta su magnitud un x1000 al anterior. Esto se traduce, intercalando la h de hash, en unidades h/s, kh/s, mh/s, gh/s, th/s, ph/s, eh/s, zh/s

Por la web hay gráficos del Hashpower, que indica el poder de Hash que esta instalado-funcionado para minar el Bitcoin

Hay una circunstancia sobre esto. Los bloques se validan cada 10 minutos aprox. Significa que los ASICS están trabajando 600 segundos/bloque y necesitan x hash de poder

Supongamos que los viejos ASICS necesitan x hash para 1 bloque de 10 minutos
Nuevos ASICS, entre mejora de hardware y código, y con la misma necesidad de hash, lo realizan en 8 minutos, pero se contabilizan como 10 minutos. Con lo cual, con menos mineros ASICS conseguirán mismo poder de hash para 1 bloque

Esto se traduce a menos inversión en ASICS y menor consumo eléctrico = mas beneficio

Yo lo comparo con las Bicicletas (otra vez). Si en una carrera tienes capacidad de ir a 40 km/h, donde los otros solo a 30 km/h. Yendo a 30 km/h estarías en el pelotón. Estas ahorrando energía, para realizar el mismo trayecto

*ASICS son circuitos integrados-chips específicos para minería/moneda/código, en este caso.
P.e. los móviles tienen su ASICS especifico.

 

[mirto]

reservado 3

 

[Javivi]

Mejor explicado imposible. Hoy en dia con el avance de la informatica y la potencia de cálculo los antiguos Checksum de seguridad (simples numeros de 2 dígitos) han evolucionado a estas complicadas funciones matematicas (criptografia). No me extraña que para puestos de trabajo relacionados con este mundo, en lugar de informáticos pidan perfiles de matemáticos o físicos.
Por cierto Mirto, si nadie mas escribe en este hilo, no te lo tomes mal. Has dejado el liston tan alto, que es solo accesible a unos pocos. +1

 

[Bufalo Coin]

Efectivamente @mirto este post no está a la altura de cualquiera como dice el compañero @Javivi , por lo que enhorabuena Mirto tu capacidad intelectual está por encima de la media

 

[mirto]

jejeje..mi capacidad intelectual...es la que es...no hay mas.
Comparando con el ciclismo ( otra vez..jejeje) hay " human animales"que pueden ir a +180 pulsaciones durante largo tiempo...yo no. Ya ni me miro las pulsaciones que tengo...pa que? tambien es lo que hay ... jejejeje

Entiendo o puedo intuir que el resumen que hice, de ir leyendo diferentes sitios, es muy básico, para los que sabéis. Pero para mi, me ha sido un poco ( o mucho) revelador.

Quedan pendiente mas cosas. Espero poder tener suficiente masa gris para poder entenderlo y coraje para publicarlo.
Evidentemente si alguien lo amplia, matiza o corrige..bien recibido sera.

.

 

[mirto]

Sigo. Ya se que es un Hash. Pero hay otra utilidad derivada.

El Hashrate
Es la capacidad, numero de intentos, de los mineros para encontrar el hash validador de un bloque. Estos mineros están haciendo hashes continuamente. Por esto la unidad de medida de esta acción (hashing) se contabiliza por segundo /s

Como este poder ha ido aumentando con el tiempo, a base de perfeccionar el hardware (ASICS) y el código de estos, le ponemos un prefijo. A saber: kilo , mega , giga , tera , peta , exa y zetta

Cada uno aumenta su magnitud un x1000 al anterior. Esto se traduce, intercalando la h de hash, en unidades h/s, kh/s, mh/s, gh/s, th/s, ph/s, eh/s, zh/s

Por la web hay gráficos del Hashpower, que indica el poder de Hash que esta instalado-funcionado para minar el Bitcoin

Hay una circunstancia sobre esto. Los bloques se validan cada 10 minutos aprox. Significa que los ASICS están trabajando 600 segundos/bloque y necesitan x hash de poder

Supongamos que los viejos ASICS necesitan x hash para 1 bloque de 10 minutos
Nuevos ASICS, entre mejora de hardware y código, y con la misma necesidad de hash, lo realizan en 8 minutos, pero se contabilizan como 10 minutos. Con lo cual, con menos mineros ASICS conseguirán mismo poder de hash para 1 bloque

Esto se traduce a menos inversión en ASICS y menor consumo eléctrico = mas beneficio

Yo lo comparo con las Bicicletas (otra vez). Si en una carrera tienes capacidad de ir a 40 km/h, donde los otros solo a 30 km/h. Yendo a 30 km/h estarías en el pelotón. Estas ahorrando energía, para realizar el mismo trayecto

*ASICS son circuitos integrados-chips específicos para minería/moneda/código, en este caso.
P.e. los móviles tienen su ASICS especifico.

Se que es básico y simplificado mucho para los entendidos. Pero creía en la necesidad de exponer esta función. Mas que nada, para mi.

He editado el 2 post de este hilo, copiando este, y así tener un poco de resumen concentrado en el inicio.

Lo mismo, rectificaciones y ampliaciones etc..son bien recibidas y las adjuntare-editare en el 2 post

.

 

[KloK]

Muchas gracias, un gran aporte. Ojalá llegase el día en el que conociese en la vida real a alguien que se dedicase a la minería.

 

[dhormigo]

Bestial el trabajo @mirto

Gracias!

 

[Fernan]

El único matiz que le pondría es que los mineros siguen trabajando, por lo que el ahorro de energía no es tan real como debería serlo.

 

[mirto]

s que los mineros siguen trabajando

@Fernan gracias por el aporte..yo lo veo así

Para mantener el mismo Hashrate global, seria necesario menos ASICS
En BTC hoy marca poco mas de 45.000.000 TH/s de Hashrate ~ 45 exah/s

Supongamos 2 mineros
Antminer S9 con 14Th/s
Antminer T15 con 23 Th/s

Para lograr mismo Hashrate, con menos ASICS= menos consumo

 

[Fernan]

@mirto me refería al momento de encontrar un bloque, aunque sea en el segundo 1 de los 10 minutos los mineros siguen consumiendo la misma energía.
Comparto tus calculos de consumo.

 

[mirto]

@Fernan -solo por intercambiar ideas
Un ultimo exel....

Los mineros siempre funcionan. pero es diferente contabilizar
El hashrate cada 10 minutos
El hashrate tiempo empleado por cada bloque ( 8 minutos con T15)

Con ASICS T15, y con el mismo Hashrate contabilizado ( hoy p.e.), salen:

Mas bloques/día = mas BTC recompensa = menos mineros = menor consumo
Doble beneficio

.

 

[Fernan]

Perfecto, ya entiendo lo que quieres decir. El problema es que la dificultad no es estática, y la mineria solo se ve con ojos de sacar beneficio y no para lo q debería de ser. En mi opinión se instalarán los mismos GWH pero con más hashrate.

 

[mirto]

No debería ser así....

Si aumentan el Hashrate, aumentaran la dificultad para extraer BTC/bloque, con lo que extraerían menos BTC = menos recompensa

Ademas, Bitmain, no podría vender sus S9

Si en el ejemplo de la bici. Si pierdo la ventaja de ir a + 10 kmh, respecto al pelotón ...y todo el pelotón va a 40 kmh, la victoria seria mas difícil....y todos, gastaríamos mas energía.

Bueno. Solo era para teorizar jejeje...

 

[amby$]

Gran aporte @mirto! Aunque no haya mucho feedback como el post se merece, tú sigue.. creo que somos muchos los que simplemente leemos y aprendemos sin aportar mucho mas allá de agradecértelo. Creo que este tipo de posts son muy importante ya que no está de más estar familiarizado con esos conceptos para conocer la tecnología que hay detrás en lo que uno está invirtiendo. Y aunque entienda el concepto, pero me cueste asimilarlo, me parece interesantísimo!

 

[Fernan]

El tema es que ellos no solo venden ASIC, también minan, por lo que querrán sacar más btc al día y teniendo la capacidad no creo que no la usen. Lo que seguramente pueden hacer es dejarlo todo preparado sin usar y en el momento que suba el hashrate simplente tengan que conectar para seguir con el mismo %.

 

[mirto]

El tiempo de 10 minutos x bloque es una media ya que el encontrar hash validador es una lotería. Lo promedian a 600 segundos. Variando la dificultad del bloque vs hashrate estiman los 10 minutos/bloque

Este tiempo por bloque, lo controlan para no aumentar el hashrate. p.e. con el firmware ASICBoost.
Una curiosidad. En los Antminer se activo por octubre 2018. El gráfico global del hashrate hizo un máximo este verano y desde octubre se mantiene o disminuye

Dos caminos posibles (seguro que hay muchos mas) en los pools mineros

1# Misma cantidad de mineros ASICS. Con mejoras de los mineros ASICS y su softwae consiguen aumentar hashrate, con lo cual, aumentan la dificultad de minado, mayor consumo, menos BTC y menos beneficios

2# Menor cantidad de mineros ASICS. En vez de renovar la misma cantidad de mineros ASICS, dado un hashrate, utilizan menos mineros, mas eficiencia, mas beneficio

Y una cosa que creo importante, los pools van renovando su mineros ASICS. A los "viejos" mineros ASICS los van vendiendo. Aparte de vender los nuevos.

En los Antminer hay varios modelos. De los superiores T15, S15 no hay existencias.
Si quieren mantener los 'viejos' S9 en el mercado, no deben aumentar el hashrate vs dificultad del minado, ya que quedarían obsoletos.

A todo esto, para mi, lo importante o la foto que me guardo es que, en la minería del Bitcoin hay mucho dinero en juego. Seguro que hay un gran estudio de ello. Seguro que utilizan Inteligencia artificial o algoritmos para controlar los parámetros. Seguro que hay 'guerras' de patentes, de hardware etc
Y que hay un enorme capital de riesgo, que esta invirtiendo en los pools mineros. Con contratos fijos, con beneficios que hay que cumplir.

Para mi, en esta bajada en el Bitcoin, tiene mucho que ver todo el tema del minado.

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