Hash
Ein Hash ist ein digitaler Fingerabdruck von Daten, den eine Hashfunktion erzeugt. Dieselbe Eingabe ergibt immer denselben Hash, aber schon eine winzige Änderung an den Daten erzeugt einen völlig anderen.
So arbeitet eine Hashfunktion
Eine Hashfunktion nimmt Eingaben beliebiger Größe, ein Wort, eine Datei oder einen ganzen Block Transaktionen, und erzeugt eine Ausgabe fester Länge. SHA-256, die Funktion von Bitcoin, gibt zum Beispiel immer 256 Bit aus, meist geschrieben als 64 hexadezimale Zeichen.
Kryptografische Hashfunktionen haben drei zentrale Eigenschaften. Sie sind deterministisch: Dieselbe Eingabe ergibt immer dieselbe Ausgabe. Sie sind Einwegfunktionen: Aus dem Hash lässt sich die Eingabe nicht rekonstruieren. Und sie sind kollisionsresistent: Zwei verschiedene Eingaben mit demselben Hash zu finden ist praktisch unmöglich. Ändert sich ein einziges Zeichen, etwa ein Komma, sieht der Hash völlig anders aus. Das nennt man Lawineneffekt.
Wo Blockchains Hashes nutzen
Jeder Block speichert den Hash des vorherigen Blocks. Das verbindet die Kette und macht jede Änderung an alten Daten sichtbar. Transaktionen werden über ihren Hash identifiziert, oft Transaktions-ID genannt. Beim Proof-of-Work-Mining hashen Miner einen Block-Header immer wieder, bis das Ergebnis unter einem Zielwert liegt. Auch Adressen werden mit Hashfunktionen aus öffentlichen Schlüsseln abgeleitet.
Ein Beispiel
Hashst du das Wort hallo, erhältst du eine bestimmte Zeichenkette aus 64 Zeichen. Hashst du Hallo mit großem H, kommt eine völlig andere Zeichenkette heraus, ohne erkennbare Ähnlichkeit. Jeder kann beide Hashes nachrechnen und prüfen, aber niemand kann von der Zeichenkette auf das Wort zurückschließen, außer durch Raten von Eingaben.
Grenzen und Missverständnisse
Ein Hash ist keine Verschlüsselung: Es gibt keinen Schlüssel und keine Entschlüsselung. Kurze oder vorhersehbare Eingaben wie einfache Passwörter versteckt ein Hash schlecht, denn Angreifer können gängige Vermutungen hashen und vergleichen. Für SHA-256 sind keine praktischen Schwächen bekannt, ältere Funktionen wie MD5 und SHA-1 gelten bei der Kollisionsresistenz aber als gebrochen und taugen nicht mehr für Sicherheitszwecke.
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Coach ist die KI von AtenaCrypto. Sie erklärt Krypto mit Live-Marktdaten, in einfachen Worten.
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Häufige Fragen
Welche Hashfunktion nutzt Bitcoin?
SHA-256, für Block-Header und Transaktions-IDs zweimal hintereinander angewendet, sowie RIPEMD-160 in Kombination mit SHA-256 für manche Adresstypen. Ethereum nutzt Keccak-256.
Können zwei verschiedene Eingaben denselben Hash haben?
Theoretisch ja, weil es unendlich viele Eingaben, aber nur feste Ausgabelängen gibt. Bei SHA-256 gilt es mit heutiger Technik als praktisch unmöglich, eine solche Kollision zu finden.
Was ist ein Transaktions-Hash?
Die eindeutige Kennung einer Transaktion, berechnet aus ihren Daten. Du kannst ihn in einen Block-Explorer eingeben, um die Transaktion nachzuschlagen.
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