Hashcash là gì? Giải thích về tiền thân Bitcoin

Bạn muốn biết Hashcash là gì? Đó là hệ thống PoW ban đầu, truyền cảm hứng cho Bitcoin. Hãy tìm hiểu sâu hơn và tìm hiểu cách nó đặt nền móng cho loại tiền điện tử số một.

Với việc Bitcoin ( BTC ) tăng lên mức cao mới mọi thời đại, một phần được thúc đẩy bởi sự chấp thuận gần đây của Ủy ban Chứng khoán và Giao dịch Hoa Kỳ (SEC), tiền điện tử một lần nữa thống trị các tiêu đề và thu hút sự chú ý. sự quan tâm của các nhà đầu tư trên toàn thế giới. Những dự đoán xung quanh việc giảm một nửa sắp tới đã góp phần thêm vào sự nổi bật ngày càng tăng của nó.

Tuy nhiên, giữa sự nhiệt tình xung quanh biến động giá và quỹ đạo tiềm năng trong tương lai của nó, nhiều người có thể không biết về các giao thức và công nghệ nền tảng đã mở đường cho việc tạo ra Bitcoin. Một yếu tố quan trọng như vậy là Hashcash, một khái niệm đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của Bitcoin.

Khi các cuộc thảo luận xung quanh tương lai của Bitcoin ngày càng gia tăng, việc đi sâu vào lịch sử và tầm quan trọng của Hashcash có thể mang lại những hiểu biết vô giá về nguồn gốc của tiền điện tử hàng đầu thế giới.

Hashcash là gì?

Hashcash là một giao thức mật mã và hệ thống bằng chứng công việc (PoW) được phát triển bởi nhà mật mã học người Anh, Tiến sĩ Adam Back để chống lại hai vấn đề lớn: spam email và tấn công từ chối dịch vụ (DoS).

Ý tưởng chính đằng sau giao thức này là yêu cầu người gửi email hoặc bất kỳ ai yêu cầu dịch vụ phải giải một câu đố toán học trước khi có thể gửi email hoặc truy cập dịch vụ. Nó chứng tỏ bạn không chỉ là một bot hay một kẻ gửi thư rác đang cố gắng làm ngập hệ thống.

Mặc dù yêu cầu tính toán gây ra sự bất tiện tối thiểu cho người dùng email thông thường, nhưng nó lại khiến những kẻ gửi thư rác gửi hàng tấn email phải trả giá đắt bằng cách buộc họ phải giải những câu đố này.

Đây là cách Back giải thích: “Đối với bạn, với tư cách là người dùng bình thường, với máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay cấp thấp, chi phí CPU cho mỗi thư là không đáng kể vì bạn không gửi nhiều thư như vậy; tệ nhất là thư của bạn bị trễ vài giây trước khi được gửi trên phần cứng cũ chậm. Tuy nhiên, đối với những kẻ gửi thư rác, đây là một điểm đáng chú ý: họ muốn gửi hơn 10.000 email mỗi phút qua đường dây DSL được mua bằng thẻ tín dụng bị đánh cắp một cách nhanh chóng trước khi tài khoản bị hủy.”

Hashcash hoạt động như thế nào?

Như đã nêu trước đó, trong Hashcash, người gửi email hoặc yêu cầu dịch vụ phải giải một câu đố tính toán liên quan đến việc lấy một phần dữ liệu liên quan đến email và đưa nó vào thuật toán băm.

Hashcash sử dụng Thuật toán băm an toàn 1 ( SHA-1 ) để tạo một dấu duy nhất cho mỗi email. Con tem này đóng vai trò như một biện pháp xác minh cho người nhận, giúp họ phân biệt email hợp pháp với thư rác không mong muốn.

Nói một cách đơn giản hơn, người gửi sẽ thực hiện phép tính toán học trên một phần dữ liệu gắn với địa chỉ email của người nhận. Điểm dữ liệu này có thể là địa chỉ người gửi, địa chỉ người nhận hoặc dấu thời gian email.

Khi nhận được email, người nhận có thể thực hiện thao tác ngược lại để xác minh tính xác thực của tem. Quá trình này đảm bảo rằng tem thực sự được tạo riêng cho địa chỉ email của người nhận chứ không phải địa chỉ chung được sử dụng cho các chiến dịch thư rác hàng loạt.

Tuy nhiên, không chỉ bất kỳ dữ liệu được xáo trộn nào đủ tiêu chuẩn là tem Hashcash hợp lệ, mà hàm băm thu được cần phải bắt đầu bằng một số số 0 cụ thể. Việc tìm kiếm hàm băm đặc biệt này cũng giống như tìm kiếm một hạt cát cụ thể trên bãi biển. Người gửi phải tiếp tục thử nghiệm các số ngẫu nhiên khác nhau cho đến khi họ tình cờ tìm được số tạo ra hàm băm với chuỗi số 0 bắt buộc ở đầu. Quá trình này được gọi là bằng chứng công việc.

Hashcash ngăn chặn các cuộc tấn công spam và DoS như thế nào?

Như đã giải thích trước đây, Hashcash ngăn chặn các cuộc tấn công spam và từ chối dịch vụ bằng cách khiến việc gửi email hoặc yêu cầu dịch vụ trở nên tốn kém đối với những kẻ xấu mà không ảnh hưởng đến người dùng thông thường. Vì vậy, làm thế nào nó đạt được điều này?

Đầu tiên, nó tạo ra sự tăng tốc bằng cách đưa ra cho người gửi email hoặc yêu cầu một dịch vụ một câu đố tính toán để giải. Để làm được điều đó, người gửi hoặc người yêu cầu phải sử dụng các tài nguyên tính toán, chẳng hạn như chu kỳ CPU hoặc điện, nghĩa là họ sẽ phải bỏ ra thời gian và công sức.

Bằng cách thêm chi phí này vào việc gửi email hoặc truy cập các dịch vụ, nó sẽ giảm bớt sự lạm dụng của những kẻ xấu, giúp cho các dịch vụ và liên lạc trực tuyến trở nên an toàn và bảo mật hơn.

Hashcash so với các hệ thống bằng chứng công việc khác

Từ những ngày đầu ngăn chặn những kẻ gửi thư rác, hệ thống bằng chứng công việc do Hashcash phát triển giờ đây đã trở thành đồng nghĩa với việc khai thác tiền điện tử. Nhưng sự lặp lại thời hiện đại với anh chị em của họ giống hay khác nhau như thế nào? Chúng ta hãy xem xét.

Điểm tương đồng

Cả hai hệ thống PoW dựa trên Hashcash và tiền điện tử đều có chung một nguyên tắc cốt lõi: sử dụng sức mạnh tính toán. Những người tham gia trong cả hai hệ thống đều giải các câu đố phức tạp bắt nguồn từ các chức năng mã hóa, với “công việc” đóng vai trò là rào cản ngăn chặn các tác nhân xấu gửi thư rác hoặc làm gián đoạn mạng. Ngoài ra, lời giải của câu đố cũng là bằng chứng cho thấy công việc đã thực sự được thực hiện.

Giống như Hashcash, Bitcoin và các loại tiền điện tử PoW khác hoạt động trên các mạng phi tập trung, không có thực thể duy nhất nào kiểm soát chương trình. Trong Hashcash, điều này có nghĩa là các máy chủ email có thể xác minh PoW một cách độc lập để lọc thư rác. Trong tiền điện tử, những người khai thác cạnh tranh trên một mạng phi tập trung để bảo mật chuỗi khối.

Sự khác biệt

Sự khác biệt cốt lõi giữa Hashcash và các hệ thống bằng chứng công việc khác nằm ở mục đích và ứng dụng. Hashcash được thiết kế để chống thư rác bằng cách khiến việc gửi email hàng loạt trở nên tốn kém về mặt tính toán.

Mặt khác, hệ thống PoW trong tiền điện tử đóng vai trò là cơ chế đồng thuận , một thỏa thuận về trạng thái của mạng và tính hợp lệ của các giao dịch.

Ngoài ra, mặc dù cả hai hệ thống đều sử dụng các câu đố mật mã nhưng các chi tiết cụ thể lại khác nhau. Không giống như Hashcash, Bitcoin và các loại tiền điện tử PoW tương tự sử dụng thuật toán băm SHA-256 và tự động điều chỉnh độ khó để duy trì tốc độ sản xuất khối ổn định.

Hơn nữa, khi nói đến phần thưởng cho công việc, tiền điện tử PoW khuyến khích sự tham gia bằng cách cung cấp cho những người khai thác thành công những đồng tiền mới và phí giao dịch. Tuy nhiên, không có loại tiền điện tử Hashcash nào được khai thác. Nó không cung cấp phần thưởng trực tiếp như vậy. Việc giải câu đố chỉ cấp quyền truy cập vào dịch vụ mong muốn, như gửi email.

Cuối cùng, trong các hệ thống PoW tiền điện tử, việc giải câu đố đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được sự đồng thuận của mạng. Mặt khác, Hashcash chỉ tập trung vào việc ngăn chặn việc lạm dụng email; bằng chứng công việc không quyết định sự đồng thuận của mạng.

Kết nối giữa Bitcoin và Hashcash

Mặc dù Hashcash chưa bao giờ trở thành công cụ diệt thư rác tối ưu nhưng nó đóng vai trò là khái niệm nền tảng cho hệ thống PoW được triển khai trong khai thác Bitcoin . Nó cũng cho thấy sự khan hiếm, một nguyên tắc cơ bản của tiền tệ, có thể tồn tại trong không gian kỹ thuật số mà không cần dựa vào cơ quan trung ương.

Người sáng tạo ẩn danh của Bitcoin, Sato shi Nakamoto , đã thừa nhận ảnh hưởng của hệ thống Back đối với chức năng khai thác cốt lõi của tiền điện tử trong sách trắng Bitcoin xuất bản năm 2008.

Trong tài liệu, Nakamoto đề xuất sử dụng “hệ thống bằng chứng công việc tương tự như Hashcash của Adam Back” để duy trì máy chủ dấu thời gian phi tập trung cho sổ cái phân tán của Bitcoin.

Trong mạng Bitcoin, các thợ mỏ cạnh tranh để giải một câu đố toán học dựa trên thuật toán băm của mạng, SHA-256. Nó chuyển đổi dữ liệu giao dịch thành một chuỗi ký tự duy nhất, thường dài 64 ký tự, được gọi là hàm băm Bitcoin. Quá trình này đòi hỏi nỗ lực tính toán đáng kể, đóng vai trò là bằng chứng công việc một cách hiệu quả.

Hãy coi nó như một trò chơi đoán khổng lồ. Những người khai thác sử dụng sức mạnh tính toán của họ để tạo ra vô số giải pháp băm Bitcoin cho đến khi một giải pháp giảm xuống dưới mục tiêu. Khi người khai thác tìm thấy giải pháp hợp lệ cho câu đố, họ sẽ phát khối mới lên mạng. Những người tham gia khác sau đó sẽ xác minh tính hợp lệ của khối và các giao dịch của nó, chấp nhận nó vào blockchain nếu nó đáp ứng các quy tắc đồng thuận.

Do đó, mối liên hệ giữa Bitcoin và Hashcash bắt nguồn từ việc áp dụng khái niệm bằng chứng công việc của Hashcash làm cơ sở cho cơ chế đồng thuận của Bitcoin. Trong khi Bitcoin mở rộng mục đích ban đầu của Hashcash bằng cách áp dụng nó vào tiền tệ phi tập trung và công nghệ chuỗi khối, ý tưởng cốt lõi về việc yêu cầu nỗ lực tính toán để đạt được sự đồng thuận vẫn là một khía cạnh cơ bản được cả hai hệ thống chia sẻ.