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Was ist der Bitcoin-Verschlüsselungsalgorithmus? Sha256-Entschlüsselungs- und Mining-Funktionen Vergleichende Eigenschaften von Algorithmen in Bezug auf Mining

Alexander Markow

Die Abkürzung SHA 256 steht für Secure Hashing Algorithm – ein beliebter Hashing-Mechanismus, der von Spezialisten der NSA entwickelt wurde. Die Hauptaufgabe des Algorithmus besteht darin, zufällige Informationen in Werte mit fester Länge umzuwandeln; in Zukunft wird er zur Identifizierung dieser Informationen verwendet.

Geschichte des Aussehens

Wir stellen sofort fest, dass es sich um einen Algorithmus der zweiten Generation handelt, der auf der Grundlage seines Vorgängers SHA-1 erstellt wurde, der wiederum bereits 1995 ausschließlich für den Einsatz für zivile Zwecke entwickelt wurde. Eine aktualisierte Version des mittlerweile beliebten Algorithmus wurde 2002 von Mitarbeitern der National Security Agency erstellt.

Drei Jahre später erschien ein Patent, das die Nutzung des Algorithmus für zivile Zwecke ermöglichte. Die dritte Version des beliebten Mechanismus erschien 2012, ihre Entwicklung wurde von Spezialisten der National Standards Agency durchgeführt. Im Laufe der Zeit hat SHA-3 seine Vorgänger vollständig ersetzt.

Eine Entschlüsselung der konvertierten Daten ist nicht möglich, da die Hash-Summe in der klassischen Interpretation dieses Verfahrens nicht als Verschlüsselungsverfahren betrachtet wird. Der Einwegverschlüsselungsalgorithmus verarbeitet eine unbegrenzte Menge an Informationen.

Es ist erwähnenswert, dass absolut alle existierenden Versionen des Secure Hashing-Algorithmus nach dem Merkle-Damgaard-Prinzip erstellt wurden: Informationen werden in einheitliche Kategorien unterteilt. Jede Gruppe wird in eine Richtung komprimiert, was zu einer deutlich reduzierten Datenlänge führt.

Diese Verschlüsselungsmethode hat viele Vorteile:

die Datenkomprimierung erfolgt schnell;
es ist unmöglich, den Konvertierungsprozess ohne Schlüssel rückgängig zu machen;
die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen wird auf Null reduziert.

Technische Spezifikationen

Das Protokoll ist für Daten konzipiert, die in Teile mit einer Größe von jeweils 64 Byte unterteilt sind. Der Algorithmus sorgt für eine Konsolidierung, wodurch ein 256-Bit-Code entsteht. Die Verschlüsselungstechnologie basiert auf einer relativ einfachen Runde, deren Zyklizität das 64-fache beträgt.

64-Byte-Blockgröße.
Die maximale Länge des verschlüsselten Codes beträgt 33 Byte.
Nachrichten-Digest-Parameter – 32 Byte.
Die Standardwortgröße beträgt 4 Byte.
Die Anzahl der Wiederholungen innerhalb eines Zyklus beträgt 64.
Die Algorithmusgeschwindigkeit beträgt 140 Mbit/s.

Wie bereits erwähnt, basiert das SHA-256-Protokoll auf dem Merkle-Damgaard-Konzept, was bedeutet, dass es zunächst in Blöcke und erst dann in einzelne Wörter unterteilt wird.

Der Informationssatz durchläuft eine Reihe von Wiederholungen – 64 oder 80. Jeder Zyklus wird von der Transformation eines Wortblocks begleitet. Der endgültige Hash-Code wird durch Summieren der Anfangswerte generiert.

Kryptowährungen mit SHA-256-Algorithmus

Betrachten wir digitale Währungen, deren Mining nach den Prinzipien des SHA-256-Algorithmus erfolgt:

Bitcoin, eine Währung, die keiner weiteren Einführung bedarf, bleibt das beliebteste Krypto-Asset.
Die Einzigartigkeit von Peercoin liegt in der Tatsache, dass der Code auf der Basis von Bitcoin erstellt wird, der Mechanismus jedoch zum Schutz des Netzwerks verwendet wird und PoW zur Verteilung von Münzen verwendet wird.
Namecoin ist eine Open-Source-Technologie, die Sicherheit, Datenschutz und Dezentralisierung erheblich verbessert.
Unobtanium – zeichnet sich durch eine minimale Inflationsanfälligkeit aus. Der Abbau von Unobtanium-Münzen wird etwa 300 Jahre dauern.
Die Deutsche eMark ist ein digitales Netzwerk zur Übertragung verschiedener Vermögenswerte, beispielsweise Geld. Der Austausch erfolgt ohne Zwischenhändler.
BetaCoin ist ein internationales Zahlungsmittel, das nach dem gleichen Prinzip wie das Bitcoin-System funktioniert.
Joulecoin – bietet die schnellstmögliche Bestätigung von Transaktionen, basierend auf Bitcoin.
IXCoin ist ein weiteres Open-Source-Projekt, das auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk basiert.
– Blockchain-Plattform, die Benutzer für die Veröffentlichung einzigartiger Inhalte belohnt.

Erwähnenswert ist auch, dass der SHA-256-Algorithmus im Litecoin-System verwendet wird, allerdings nur in einer Unterroutine. Für das Mining wird das Scrypt-Protokoll verwendet.

Kryptowährungs-Mining mit dem SHA-256-Algorithmus

Beginnen wir mit der Tatsache, dass Sie Münzen, deren Systeme mit diesem Protokoll arbeiten, auf drei Arten schürfen können:

ASIC.

Die Schwierigkeit des Minings hängt direkt davon ab, um welche Art von Kryptowährung es sich handelt. In jedem Fall zeichnen sich jedoch ASIC-Geräte durch die größte Effizienz aus, deren Hauptnachteil ihre zu hohen Kosten sind.

Im Durchschnitt kostet ein ASIC-Miner etwa 100.000 Rubel (Asic Miner AVALON 821), aber Sie können auch teurere Modelle kaufen, deren Preis eine halbe Million Rubel erreicht (Asic Miner BITFURY B8 16NM 50 TH/S).

Was das Mining von Kryptowährungen auf Prozessoren betrifft, gilt diese Methode als die am wenigsten effektive. Vor allem, wenn es um die digitale Währung Bitcoin geht.

Die am besten geeignete Lösung sind Grafikkarten. Im Durchschnitt liegen die Kosten einer profitablen Farm zwischen 1.000 und 2.000 US-Dollar. Welche Grafikkarte sollte ich für das Mining von Kryptowährungen mit dem SHA-256-Algorithmus wählen?

Wenn wir über Nvidia sprechen, wäre eine Grafikkarte (1400 MH/s) die beste Lösung. Natürlich liegt auch der direkte Konkurrent AMD nicht weit dahinter; absolut alle Karten der Vega-Serie sind für das Mining geeignet. Der Radeon RX Vega-Videoadapter ermöglicht Mining mit einer Geschwindigkeit von 1200 MH/S. Dies ist die Art von Ausrüstung, die bevorzugt werden sollte.

Wenn Sie nach einer günstigeren Option suchen, können Sie eine Radeon 7970 kaufen. Solche Geräte können bis zu 800 MH/s liefern. Vergessen Sie nicht, dass für den Betrieb der Farm neben Grafikkarten auch andere Geräte erforderlich sind, z. B. Kühlkörper, Netzteil, RAM usw.

Abschluss

Das ist alles, was Miner über den SHA-256-Algorithmus wissen müssen. Natürlich verwenden viele moderne Kryptowährungen das Scrypt-Protokoll, aber das Mining der beliebtesten Münze (BTC) erfolgt immer noch nach diesem Prinzip.

Hallo Freunde.
In diesem Artikel erfahren Sie, was der SHA256-Algorithmus ist, welche Funktionen er hat und auf welchen Kryptowährungen er basiert. Die Abkürzung dieses Algorithmus steht für Secure Hashing Algorithm.

Der Sha256-Algorithmus ist einer der beliebtesten Mechanismen zur Datenverschlüsselung und gehört zur SHA2-Algorithmenfamilie. Diese Kategorie kryptografischer Algorithmen wurde Mitte 2002 erstellt. Es wurde von der US-amerikanischen National Security Agency entwickelt.

SHA 2 basiert auf früheren Arten von Hash-Funktionen, insbesondere SHA1, das 1995 erstellt wurde. Seit 2019 besteht die SHA 2-Familie aus mehreren Algorithmen:

SHA-224;

SHA-256;

SHA-384;

SHA-512;

SHA-512/256;

SHA-512/224.

Die neuesten Updates der Familie waren die Hash-Funktionen SHA-512/256 und SHA-512/224, die im ersten Quartal 2012 erschienen. Doch im 3. Quartal 2012 erfolgte die Veröffentlichung des 3. Nachschubalgorithmus – SHA 3, der weiterentwickelt wurde.

So funktioniert SHA 256

Der Algorithmus Sha 256 übernimmt die Funktion, jede Art von Informationen in Werte fester Größe von 256 Bit oder 32 Byte zu ändern (umzuwandeln). Diese Werte werden digitale Fingerabdrücke genannt. In weiteren Arbeiten werden die gewonnenen Werte zur Entschlüsselung der Informationen verwendet.

In diesem Video erfahren Sie mehr über die Funktionsweise des SHA-256-Algorithmus.

Bergbau-Sha 256

Wenn Sie sich das Video angesehen haben, wissen Sie bereits, dass SHA 256 der Bitcoin-Hashing-Algorithmus ist. Es ist erwähnenswert, dass diese Methode zum Zeitpunkt der Entwicklung der BTC-Kryptowährung eine der neuesten war und ich sie daher in meinem Projekt verwendet habe.

Aufgrund der Tatsache, dass im Zeitraum von 2009 bis 2011 viele Kryptowährungen erstellt wurden, die auf dem Bitcoin-Code basierten, verwendeten sie alle denselben Hashing-Algorithmus – SHA 256. Alle diese Kryptowährungen können entweder mit spezieller Ausrüstung oder per Video geschürft werden Karten und Zentralprozessoren.

Mit steigendem BTC-Preis stieg auch die Beliebtheit seines Bergbaus. Daher tauchten nach einiger Zeit produzierende Unternehmen auf, die mit der Herstellung von Chips für den Abbau von Kryptowährungen begannen. Die auf diesen Chips basierenden Geräte wurden ASIC (Application Specific Integrated Circuit) genannt.

Im Jahr 2019 ist ASIC Miner der beliebteste unter Bergleuten. Sie sind produktiver und erfordern im Vergleich zu GPU-Prozessoren (Grafikkarten) weniger Konfigurationsaufwand. Der beliebteste ASIC-Hersteller ist Bitmain, der die Antminer-Reihe herstellt. Die leistungsstärksten Geräte für den BTC- und BCH-Mining (Stand 2019) sind:

T2 Turbo+ (T2T+) Miner des Herstellers Innosilicon;

T2 Turbo (T2T) Miner des Herstellers Innosilicon;

Antminer S9-Hydro vom Hersteller Bitmain;

Ebit E10 18T vom Hersteller Ebang Communication;

DragonMint T1 von Halon Mining.

Nachdem Kryptowährungen, die auf dem Scrypt-Algorithmus basieren, immer beliebter wurden, begannen Unternehmen, Geräte für diese Münzen herzustellen.

Die Hashing-Funktion SHA 256 bildete die Grundlage der allerersten Kryptowährung der Welt – Bitcoin und vielen Altcoins. Wussten Sie, dass es lange vor dem Aufkommen der Kryptowährungen geschaffen wurde und für ganz andere Zwecke gedacht war? Heute werfen wir einen Blick auf die Geschichte des Algorithmus, das Funktionsprinzip, aktuelle Probleme und welche Kryptowährungen SHA256 verwenden.

Geschichte

Der Name des Algorithmus SHA 256 ist ein Akronym für Secure Hashing Algorithm. So nannte es der Entwickler – die US National Security Agency. Der Algorithmus ist eine Hashing-Funktion. Dies bedeutet, dass es sich bei der Eingabe um eine Datenmenge beliebiger Länge und bei der Ausgabe um einen Satz von Zeichen fester Länge handelt, der als Hash bezeichnet wird.

Eines der Hauptmerkmale von Hash-Hashing-Funktionen ist die Irreversibilität. Wir können den Hash erhalten, indem wir die Originaldaten durch die Funktion übergeben, aber wenn wir den Hash kennen, können wir die Originaldaten nicht erhalten. Dank dieser Eigenschaft hat sich die Funktion in verschiedenen Diensten und Anwendungen verbreitet, bei denen Datenschutz erforderlich ist. Jeden Tag verwenden wir beim Besuch von Seiten im Internet den SHA 256-Algorithmus. Es enthält ein SSL-Sicherheitszertifikat, das zum Aufbau einer sicheren Verbindung zur Site erforderlich ist.

Der Algorithmus ist Teil der SHA-2-Familie, die auf Basis des 1995 erschienenen SHA-1 entwickelt wurde. Seit seiner Einführung wurde sha256 mithilfe von Kryptoanalyse ausgiebig auf seine Stärke getestet. Die Kryptoanalyse testet die Widerstandsfähigkeit von Hash-Funktionen gegenüber zwei Hauptangriffsarten:

Kollisionen finden – identische Hashes mit unterschiedlichen Eingabeparametern erkennen. Die Erfolgsquote dieses Angriffs beeinträchtigt die Sicherheit der digitalen Signatur unter Verwendung des aktuellen Algorithmus.
Das Finden eines Vorbildes ist die Möglichkeit, die ursprüngliche Nachricht mithilfe ihres Hashs zu entschlüsseln. Dieser Angriff gefährdet die Sicherheit der Speicherung von Authentifizierungskennwort-Hashes.

Die Analyse wurde erstmals im Jahr 2003 getestet, allerdings wurden damals keine Schwachstellen gefunden. Mit der Zeit entwickelte sich die Rechenleistung. Im Jahr 2008 wurden Kollisionen für die Iterationen SHA-512 und SHA-256 festgestellt. Im September desselben Jahres wurde eine Methode zur Kollisionserzeugung für 31 Iterationen von SHA256 und 27 Iterationen von SHA-512 entwickelt.

Offensichtlich ist es an der Zeit, eine neue kryptoresistente Funktion zu entwickeln. Im Jahr 2012 erfand die NSA SHA-3. Nach und nach wird der aktualisierte Algorithmus seine weniger kryptoresistenten Vorgänger verdrängen.

Bergbau auf SHA 256

Das US-amerikanische Recht erlaubt die Verwendung von SHA und ähnlichen Hash-Funktionen als Teil anderer Protokolle und Algorithmen in bestimmten nicht geheimen Indes Bundes. SHA-2 kann von privaten und kommerziellen Organisationen verwendet werden.

Es ist keine Überraschung, dass es in Kryptowährungen verwendet wurde. Miner sammeln alle Transaktionen in einem Block und beginnen dann mit dem Hashing. Wenn ein Hashwert gefunden wird, der den Systemregeln entspricht, gilt der Block als bereit, an das Ende der Blockchain angehängt zu werden. Der neue Block wird von jemandem gefunden, der sehr schnell Hashwerte berechnen kann. Die Geschwindigkeit der Berechnungen hängt von der Leistung der Ausrüstung ab. Zum Bitcoin-Mining können drei Arten von Geräten verwendet werden:

CPU (Zentraleinheit);
GPU (Grafikkarten);
ASIC (anwendungsspezifisches Gerät).

Das Bitcoin-Netzwerk ist so konzipiert, dass jeder neue Block alle 10 Minuten einmal gefunden werden muss. Die Anzahl der Netzwerkteilnehmer ändert sich ständig, die Zeit muss jedoch konstant bleiben. Um gleiche Verweilzeiten zu gewährleisten, passt das System die Rechenschwierigkeit abhängig von der Anzahl der Miner an. Kryptowährungen haben in letzter Zeit an Popularität gewonnen und die Zahl der Miner ist dramatisch gestiegen. Um zu verhindern, dass Blöcke zu schnell gefunden werden, nahm auch die Komplexität der Berechnungen zu.

Bitcoin wurde auf Prozessoren abgebaut. Als ihre Leistung dann nicht mehr ausreichte, wechselten sie zu Grafikkarten. Bald kamen die Grafikkarten nicht mehr zurecht. Dann wurden ASICs erfunden – spezielle Geräte für Berechnungen mit dem SHA 256-Algorithmus. Ein ASIC ist viel leistungsfähiger und energieeffizienter als mehrere Grafikkarten.

Unternehmungslustige Bergleute erschaffen riesige Farmen aus ASICs. Zusätzlich zu den hohen Kosten für die Ausrüstung selbst fallen für einen solchen Bauernhof jeden Monat Stromrechnungen in Höhe von mehreren Zehntausend Dollar an. Jetzt macht Bitcoin-Mining nur auf solchen Industriebetrieben Sinn; ein Heimcomputer oder sogar ein Bauernhof mit mehreren Grafikkarten wird nicht in der Lage sein, mit ihnen zu konkurrieren und nicht einmal den Strom zurückzugewinnen.

Dies lässt sich jedoch leicht berechnen. Es gibt Rechner zur Berechnung der Rentabilität des Minings auf sha256. Zum Beispiel https://www.coinwarz.com/miningprofitability/sha-256. Geben Sie die Hashrate Ihrer Ausrüstung (Rechenleistung), den Energieverbrauch und deren Kosten in das Formular ein, der Dienst berechnet Ihren Gewinn.

Altcoins SHA-256

Schauen wir uns die Liste und Liste der Kryptowährungen an, die auf SHA 256 funktionieren.

Bitcoin Cash (BCH)

Am 1. August 2017 von dieser getrennt. Die Blockgröße im klassischen Bitcoin beträgt 1 MB. Das Netzwerk ist so stark gewachsen, dass nicht mehr alle Transaktionen in einen Block passen. Dies führte zur Bildung von Transaktionsschlangen und zu einer Erhöhung der Gebühren für Zahlungen. Die Community beschloss, ein neues Protokoll einzuführen, wonach der Block auf 2 MB erhöht wurde, einige Informationen außerhalb der Blockchain gespeichert wurden und der Zeitrahmen für die Neuberechnung der Komplexität von zwei Wochen auf einen Tag verkürzt wurde.

Namecoin (NMC)

Dabei handelt es sich um ein auf der Bitcoin-Technologie basierendes System zur Speicherung und Übertragung von Name-Wert-Kombinationen. Seine bekannteste Anwendung ist das Domain-Namen-Verteilungssystem, das unabhängig von ICANN ist und daher eine Domain-Rücknahme unmöglich macht. Namecoin wurde 2011 eingeführt und läuft auf einer Bitcoin-Mining-Software, die an den Server weitergeleitet wird, auf dem Namecoin ausgeführt wird.

DigiByte (DGB)

Eine Kryptowährung, die 2013 mit dem Ziel eingeführt wurde, die Leistung von Bitcoin und Litecoin zu verbessern. DigiByte-Unterschiede:

Aufgrund der großen Anzahl ausgegebener Münzen (bis zu 21 Milliarden) wird eine geringe Volatilität erreicht, was deren niedrige Kosten und einfache Verwendung bei Berechnungen gewährleistet;
Schnellere Transaktionen durch Verdoppelung der Blockgröße alle zwei Jahre;
Niedrige oder keine Provisionen;
Der Mining-Prozess ist in fünf Algorithmen unterteilt, die es Ihnen ermöglichen, unabhängig voneinander Münzen zu schürfen. Sie können ASICs für SHA-256 und Scrypt, Grafikkarten für Groestl und Skein und einen Prozessor für Qubit verwenden.

Der SHA 256-Algorithmus ist der am weitesten verbreitete Algorithmus unter den Kryptowährungen. Dies war auf die Beliebtheit und den Erfolg von Bitcoin sowie auf den Wunsch der Altcoin-Entwickler zurückzuführen, ähnliche Münzen zu schaffen. Die zunehmende Rechenkomplexität veranlasste Bergleute dazu, nach Möglichkeiten für einen effizienteren Abbau zu suchen, was zur Entstehung von ASICs führte.

SHA256 – kurz für Secure Hashing Algorithm – ist ein aktueller Hashing-Algorithmus, der von der National Security Agency – der US-amerikanischen National Security Agency – entwickelt wurde. Die Aufgabe dieses Algorithmus besteht darin, bestimmte Werte aus einem zufälligen Datensatz mit fester Länge abzuleiten. Diese Länge ist die Kennung. Der resultierende Wert wird mit Duplikaten der Originaldaten verglichen, die nicht erhalten werden können.

Der Haupteinsatzbereich des SHA256-Algorithmus sind verschiedene Anwendungen oder Dienste im Zusammenhang mit dem Schutz von Informationsdaten, in denen sich der Secure Hashing-Algorithmus verbreitet hat. Der Algorithmus schürft auch digitale Währungen.

SHA-256 ist eine kryptografische Hash-Funktion.
Wie wir alle wissen, lösen wir beim Mining von Kryptomünzen das ursprüngliche Problem mithilfe von CPU- oder GPU-Prozessoren. Die Vorgänge spiegeln sich in der Programmoberfläche der Lane beispielsweise in Form der Zeile „Accepted 0aef41a3b“ wider. 0aef41a3b ist der Hash. Dies sind die Dekodierungsinformationen, die dem empfangenen Hash-Code entsprechen. Anders ausgedrückt handelt es sich hierbei um eine Zeile entschlüsselter Daten, während der virtuelle Hauptdatenblock Tausende oder sogar Millionen solcher Zeilen umfasst.

Code
Dies kann die Situation erklären, in der Sie eine große Anzahl von Problemen lösen müssen, bevor Sie den erforderlichen Block Ihrer Kryptomünze finden können. Es stellt sich heraus, dass bei 1, 10, 100.000 oder sogar einer Million Entscheidungen eine einzige Chance besteht, dass die entschlüsselte Zeichenfolge genau den Wert hat, der zum Aufheben der Sperre erforderlich ist, oder dass es sich um persönliche Daten (oder einen Block) handelt. Es ist wie eine Ziehung, ein Spiel, aber mit einer Ausrüstung, die die Gewinnkombination schneller und besser berechnen kann als jeder Bergmann.

Viele Leute denken, dass man zur Lösung von Hash-Problemen bei der Verwendung des SHA256-Protokolls leistungsstarke Hardware benötigt?

Hardware

Ja, das ist der Fall. Je mehr Rechenleistung genutzt wird, desto besser, da die Chancen für das Mining von Kryptowährungen (SHA256-Miner) steigen. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass eine große Anzahl von Minern Münzen auf SHA256 verdienen. Es gibt diejenigen, die über die leistungsstärkste Hardware verfügen. Aber Sie sollten sich nicht aufregen, jeder hat jede Chance zu gewinnen. Es ist wie bei einer Lotterieziehung; es ist unmöglich vorherzusagen, wann das Glück lächeln wird! SHA256-Mining ist ein unterhaltsamer und interessanter Prozess, mit dem Sie virtuelle Münzen verdienen können.

Technisches Prinzip des Algorithmus
Zetacoin
Der Algorithmus SHA256 ist derzeit in allen auf der Marktplattform tätigen ASIC-Minern implementiert, während sich ASIC-Geräte für andere Mining-Hash-Funktionen noch in der Entwicklungsphase befinden.
Neben Bitcoin werden Minen, die den SHA256-Algorithmus verwenden, auch in vielen anderen virtuellen Klonwährungen verwendet. Es wird beispielsweise von den Altcoins Peircoin und Namecoin verwendet. Viele Menschen interessieren sich bei der Verwendung von SHA256 dafür, welche Kryptowährungen verwendet werden.

Die relevantesten sind die folgenden:

Ocoin.
Tekcoin.
Zetacoin und andere
Sha256 und Scrypt sind Algorithmen. Jeder, der sich mit dem Mining virtueller Spiralen auskennt, versteht, dass man, um eine Münze zu verdienen, diese minen muss (das heißt, die Software herunterladen, ausführen und warten, bis die Computerausrüstung zu funktionieren beginnt). Der Sinn des Minings besteht also darin, dass der PC die komplexesten Probleme (Hash-Funktionen) löst und je mehr die Computerausrüstung funktioniert, desto mehr Währung wird geschürft.

Und die Aufgaben, die ein PC löst, sind möglicherweise nicht auf die gleiche Weise strukturiert – einige basieren auf dem SHA256-Algorithmus, andere auf Scrypt (andere wurden entwickelt, aber diese sind für Miner am relevantesten). Beispielsweise wird der bekannte Bitcoin mit dem Sha256-Algorithmus verdient und die Kryptowährung DogeCoin mit Scrypt geschürft. Anders ausgedrückt: Verschiedene digitale Währungen verwenden unterschiedliche Algorithmen. Aus welchem Grund?

Und hier ist der Grund: Sha256 erwies sich als nicht schwierig und heute ist eine große Anzahl spezieller Geräte erschienen (sie werden ASICs genannt), die Probleme mit diesem Algorithmus sehr schnell lösen, schneller als standardmäßige leistungsstarke Prozessoren, sodass diese ASICs Bergleuten viel bringen Mal mehr Kryptowährung als herkömmliche Computerausrüstung. Nachfolgend finden Sie ein Video, in dem Sie das technische Prinzip des Algorithmus verstehen können.

Merkmale des SHA-256-Protokolls

SHA256 hat einige Vorteile gegenüber anderen Algorithmen. Dies ist der beliebteste Mining-Algorithmus unter allen existierenden. Es hat sich als zuverlässig bei Hacking-Angriffen (was nicht oft vorkommt) und als effektiver Algorithmus sowohl für Mining-Probleme als auch für andere Zwecke erwiesen.

Es gibt auch Nachteile:

Der Hauptnachteil der SHA256-Währung ist die Kontrolle durch Bergleute.
Diejenigen mit enormer Rechenleistung erhalten den Großteil der Krypto, wodurch eines der Hauptprinzipien des virtuellen Geldes – die Dezentralisierung – außer Kraft gesetzt wird.

Als begonnen wurde, in die Rechenleistung einer industriellen Bitcoin-Mine zu investieren, nahm die Schwierigkeit des Schürfens erheblich zu und erforderte zunehmend außergewöhnliche Rechenleistung. Dieser Nachteil wird in anderen Protokollen behoben, die innovativste und „maßgeschneiderte“ für den Einsatz in der Mine digitaler Währungen sind, wie z. B. Script.

Auch wenn SHA256 heutzutage den Kryptomarkt dominiert, wird es seinen Einfluss zugunsten der zuverlässigsten und modernsten Protokolle schwächen. SHA256-Pools werden an Boden verlieren. Aufgrund der wahrscheinlichen Entwicklung von Kollisionen bieten die SHA-1-Algorithmen daher nicht mehr den erforderlichen Schutz.

Kryptowährungen SHA256 sind wie SHA512 am besten vor diesem negativen Punkt geschützt, es besteht jedoch immer noch die Möglichkeit einer Risikoentwicklung. Beim Miner auf SHA256 handelt es sich, wie bei jedem anderen Hashing auch, um den Prozess der Lösung eines komplexen kryptografischen Problems, das von einem Mining-Programm auf der Grundlage der von Blöcken empfangenen Informationen generiert wird.

Das Mining mit der SHA256-Hash-Funktion kann auf drei Arten durchgeführt werden:

CPU.
GPU
ASIC.
In der Mine wird die Hash-Summe als Kennung bereits vorhandener Blöcke und zur Erstellung neuer Blöcke auf Basis der verfügbaren verwendet. Der Lane-Prozess wird in der Schnittstelle als „accepted f33ae3bc9...“ angezeigt. Dabei ist f33ae3bc9 die gehashte Menge, der Teil der Daten, der für die Entschlüsselung erforderlich ist. Der Hauptblock enthält eine große Anzahl solcher Hash-Summen. Das heißt, Mining mit dem SHA256-Algorithmus bedeutet, den richtigen Wert der Hash-Menge ohne Unterbrechung auszuwählen und Zahlen aufzuzählen, um den nächsten Block zu erstellen. Je leistungsstärker die Ausrüstung, desto größer sind die Chancen, Besitzer des richtigen Blocks zu werden: Die Geschwindigkeit beim Sortieren verschiedener Mengen hängt von der Kapazität ab. Da Bitcoin auf dem SHA256-Algorithmus basiert, erfordert eine wettbewerbsfähige Mine darauf eine extrem große Rechenleistung.

Dies liegt daran, dass die Herstellung von ASICs, also einer speziellen Schaltung für einen speziellen Zweck, ausreicht, um Kryptowährungen zu schürfen. ASICS ermöglicht es, Bitcoins und andere Kryptowährungen mithilfe der SHA-256-Hash-Funktion schneller, effizienter und kostengünstiger zu schürfen.

Welche anderen SHA-256-Kryptowährungen können geschürft werden? SHA-256 ist ein Klassiker für digitale Währungen: Die wichtigste virtuelle Währung Bitcoin basiert darauf. Deshalb wird dieser Hash in Bitcoin-Forks verwendet: in Bitcoin Cash, Gold, Diamond.

Darüber hinaus wird SHA-256 auch verwendet in:

Dampf.
Digibyte.
Peercoin.
Namecoin.
Tikkoin.
Ocoin.
Zetacoin.
Emircoin.
Der Algorithmus wird auch als Unterprogramm in der digitalen Währung Litecoin verwendet, und der Hauptalgorithmus für die dortige Mine wird Scrypt sein.

Pseudocode-Hash: Funktionen
Pseudocode
Pseudocode.
Das Besondere an Scypt-Jane ist, dass es mehr als drei verschiedene Stromverschlüsselungssysteme unterstützt. Und um ein klares Verständnis des Algorithmus zu entwickeln, sollten Sie sich mit den Merkmalen der Funktionalität vertraut machen. Hauptfunktionen:

Salsa20/8.
ChaCha20.
Salsa6420/8.
Als erstes gibt es Salsa20/8. Dabei handelt es sich um eine recht einfache Funktion, deren Hauptaufgabe darin besteht, einen 192-Byte-String (aus Zahlen und Buchstaben) zu empfangen und ihn dann in einen 64-Byte-Salsa20(x)-String umzuwandeln.

Salsa20/8
Salsa20/8.
Salsa20 besteht aus zwei Komponenten: Stream-Verschlüsselung zur Datenverschlüsselung und einer Komprimierungsfunktion (Rumba20-Algorithmus), die benötigt wird, um einen 192-Byte-String in einen 64-Byte-String zu komprimieren. Anders ausgedrückt: Eine Zeile kann größer als 64 Byte sein, bis sie 192 Byte beträgt, und die Zeile wird auf 64 Byte komprimiert. ChaCha20 weist leichte Ähnlichkeiten mit Salsa20 auf: Es handelt sich ebenfalls um eine Stream-Verschlüsselung, bietet jedoch einige zusätzliche Funktionen, beispielsweise eine erhöhte Resistenz gegen Kryptoanalyse.

Chacha20 erhöht auch die Datenmischung pro Runde. Mit anderen Worten: Wenn Sie digitale Münzen als Teil eines Pools schürfen, werden Sie feststellen, dass eine Schürfrunde entweder einen kurzen oder einen langen Zeitraum umfassen kann. Die Zeit, die ein Mining-Pool benötigt, um einen einzelnen Block zu finden, wird teilweise durch die bessere Mischung bestimmt, die Chacha20 von Skript-Jane bietet.

Übrigens beeinflussen verschiedene Faktoren die Verringerung der Rundenzeit. Eine weitere wichtige Funktion zum Mischen von Informationen in Script Jane ist Salsa6420/8. Es handelt sich um eine verbesserte Version von Salsa20/8 und ermöglicht die Arbeit mit Blöcken mit den höchsten Bytes. Zusätzlich zu diesen Funktionen unterstützt Jane's Script auch eine Reihe von Hashes, darunter SHA256. Der Algorithmus unterstützt auch seine innovativste Version, SHA512.

Hashing-Beispiel
Planen
Planen.
Was ist Hashing? Die Idee eines Hashs basiert auf der Verteilung von Schlüsseln in einem Standardarray H. Die Verteilung erfolgt durch Berechnung einer Hash-Funktion h für jeden Elementschlüssel. Basierend auf dem Schlüssel hilft es, eine ganze Zahl n zu erhalten, die als Index für das Array H dient. Es ist klar, dass Sie eine Hash-Funktion entwickeln sollten, die unterschiedliche Codes für verschiedene Objekte liefert. Wenn beispielsweise Zeichenfolgen als Schlüssel einer Hash-Tabelle verwendet werden sollen, können Sie eine Hash-Funktion auswählen, die auf dem folgenden Algorithmus basiert (Beispiel in C): int hash(char* str) (int h = 0; for (int i=0; i
Dabei ist m die Größe der Hash-Tabelle, C eine Konstante größer als jeder ord(c) und ord() eine Funktion, die den Zeichencode (eine Zahl) zurückgibt. Sie können Ihre eigene Hash-Funktion für einen bestimmten Datentyp erstellen. Die grundlegenden Anforderungen an die Funktion wurden jedoch entwickelt: Sie muss die Schlüssel möglichst gleichmäßig in den Zellen der Hash-Tabelle anordnen und leicht zu finden sein. Unten finden Sie eine Tabelle. Es versteht sich, dass die Indizes von Schlüsseln in einer Hash-Tabelle das Ergebnis der h-Funktion sind, die auf den Schlüssel angewendet wird.

Schlüssel
Schlüssel.
Das Bild zeigt auch eines der Hauptprobleme. Bei einem relativ niedrigen Wert von m (der Größe der Hash-Tabelle) im Verhältnis zu n (der Anzahl der Schlüssel) oder bei einer schlechten Funktion kann es vorkommen, dass 2 Schlüssel in eine gemeinsame Zelle des Arrays H gehasht werden. Dies ist a Kollision.

Gute Funktionen neigen dazu, die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen auf Null zu reduzieren, aber da der Platz aller möglichen Schlüssel größer sein kann als die Größe der Hash-Tabelle H, lässt sich dies dennoch nicht vermeiden. Doch Experten haben eine Reihe von Technologien zur Lösung von Kollisionen entwickelt. Das Einrichten des Pools SHA256 für das Coin-Mining wird im Video gezeigt. Sie können verstehen, wie man Kryptowährungen schürft.

SHA 256 – die Abkürzung für Secure Hashing Algorithm – ist ein beliebter kryptografischer Hashing-Algorithmus, der von der National Security Agency entwickelt wurde. Der Zweck von SHA-256 besteht darin, aus einem zufälligen Datensatz bestimmte Werte fester Länge zu erstellen, die als Kennung für diese Daten dienen.

Der resultierende Wert wird mit Duplikaten der Originaldaten verglichen, die nicht extrahiert werden können. Der Hauptanwendungsbereich des Algorithmus ist der Einsatz in verschiedenen Anwendungen oder Diensten im Zusammenhang mit der Informationssicherheit, wo die Funktion weit verbreitet ist. Es wird auch als Technologie zum Mining von Kryptowährungen eingesetzt.

Dieser Algorithmus gehört zur SHA-2-Gruppe der Verschlüsselungsalgorithmen, die wiederum auf der Grundlage des SHA-1-Algorithmus entwickelt wurden, der erstmals 1995 für den Einsatz für zivile Zwecke entwickelt wurde. SHA-2 selbst wurde im Frühjahr 2002 von der US-amerikanischen National Security Agency entwickelt. Innerhalb von drei Jahren erteilte die US-amerikanische NSA ein Patent für den Einsatz der SHA-Technologie in zivilen Projekten.

Im Jahr 2012 erstellte das National Institute of Standards and Technology eine aktualisierte Version des Algorithmus: SHA-3. Im Laufe der Zeit wird der neue Algorithmus sowohl den aktuellen Haupt-SHA-2-Algorithmus als auch den bereits veralteten, aber immer noch verwendeten SHA-1 ersetzen.

Bei der Hash-Summe handelt es sich nicht um eine Datenverschlüsselungstechnologie im klassischen Sinne; eine Entschlüsselung der Daten in umgekehrter Richtung ist daher nicht möglich. Dabei handelt es sich um eine Einwegverschlüsselung für beliebige Datenmengen. Alle SHA-Algorithmen basieren auf der Merkle-Damgaard-Methode: Die Daten werden in einheitliche Gruppen unterteilt, die jeweils eine Einwegkomprimierungsfunktion durchlaufen. Dadurch wird die Datenlänge reduziert.

Diese Methode hat zwei wesentliche Vorteile:

schnelle Verschlüsselungsgeschwindigkeit und fast unmögliche Entschlüsselung ohne Schlüssel;
minimales Kollisionsrisiko (identische Bilder).
Wo wird es noch verwendet?
Jeden Tag verwendet jeder Internetnutzer, ob er es weiß oder nicht, SHA-256: Das SSL-Sicherheitszertifikat, das jede Website schützt, enthält den SHA-256-Algorithmus. Dies ist notwendig, um eine sichere Verbindung zur Site herzustellen und zu authentifizieren.

Vorteile von SHA-256
SHA-256 ist unter allen anderen der am weitesten verbreitete Mining-Algorithmus. Es hat sich als hackresistent (mit seltenen Ausnahmen) und als effizienter Algorithmus sowohl für das Mining als auch für andere Zwecke erwiesen.

Nachteile von SHA-256
Der Hauptnachteil von SHA-256 ist seine Kontrollierbarkeit durch Miner: Diejenigen mit der größten Rechenleistung erhalten den Großteil der Kryptowährung, was eines der Grundprinzipien der Kryptowährung – die Dezentralisierung – ausschließt.

Nachdem große Investoren begonnen hatten, in Rechenleistung für das industrielle Bitcoin-Mining zu investieren, nahm die Schwierigkeit des Minings exponentiell zu und begann, außergewöhnliche Rechenleistung zu erfordern. Dieser Nachteil wurde in anderen Protokollen behoben, die moderner und „maßgeschneiderter“ für den Einsatz beim Kryptowährungs-Mining sind, wie z. B. Scrypt. Obwohl SHA-256 heute einen großen Teil des Kryptowährungsmarktes einnimmt, wird es seinen Einfluss zugunsten sichererer und fortschrittlicherer Protokolle schwächen.

Nach einiger Zeit boten die SHA-1-Algorithmen aufgrund wahrscheinlicher Kollisionen nicht mehr die erforderliche Zuverlässigkeit. SHA-256 ist wie SHA-512 besser vor diesem Fehler geschützt, die Möglichkeit seines Auftretens besteht jedoch weiterhin.

Verwendung in Kryptowährungen

Beim Mining mit SHA-256 handelt es sich wie bei jedem anderen Algorithmus um den Prozess der Lösung eines komplexen kryptografischen Problems, das von einem Mining-Programm auf der Grundlage von Daten aus vorherigen Blöcken generiert wird.

Übersicht über den SHA-256-Verschlüsselungsalgorithmus

Es gibt drei Möglichkeiten zum Mining mit der SHA-256-Funktion:

CPU (Zentraleinheit);
GPU (Grafikprozessor);
Spezialprozessor: ASIC.
Beim Mining wird die Hash-Summe zur Identifizierung vorhandener Blöcke und zur Erstellung neuer Blöcke auf Basis früherer Blöcke verwendet. Der Mining-Prozess wird in der Benutzeroberfläche als „accepted f33ae3bc9...“ angezeigt. Dabei ist f33ae3bc9 die Hash-Summe, der Teil der Daten, der zur Entschlüsselung bestimmt ist. Der Hauptblock besteht aus einer großen Anzahl ähnlicher Hash-Summen.

Das heißt, beim Mining mit dem SHA-256-Algorithmus handelt es sich um eine ununterbrochene Auswahl des richtigen Hash-Werts und eine Aufzählung von Zahlen, um einen neuen Block zu erstellen. Je größer Ihre Rechenleistung ist, desto größer sind Ihre Chancen, den richtigen Block zu erhalten: Die Geschwindigkeit beim Durchsuchen verschiedener Hash-Summen hängt von der Leistung ab.

Aufgrund der Tatsache, dass Bitcoin auf dem SHA-256-Algorithmus basiert, erfordert das wettbewerbsfähige Mining darauf eine extrem große Rechenleistung. Dies liegt daran, dass für das Bitcoin-Mining die Herstellung von „ASICs“ – anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen, also einem speziellen integrierten Schaltkreis – seit langem etabliert ist. Mit ASICS können Sie Bitcoins und andere Kryptowährungen mithilfe des SHA-256-Algorithmus viel schneller, effizienter und kostengünstiger schürfen.

Welche Kryptowährungen verwenden den SHA-256-Algorithmus
SHA-256 ist ein klassischer Algorithmus für Kryptowährungen: Die wichtigste Kryptowährung Bitcoin basiert darauf. Dementsprechend wird dieser Algorithmus in Bitcoin-Forks verwendet: Bitcoin Cash, Gold, Diamond.

Darüber hinaus wird SHA-256 auch verwendet in:

Steemit;
DigiByte;
PeerCoin;
NameCoin;
TeckCoin;
Ocoin;
Zetacoin;
EmerCoin.
Außerdem wird der SHA-256-Algorithmus als Unterprogramm in der Litecoin-Kryptowährung verwendet, und der Hauptalgorithmus für das Mining dort ist Scrypt.

SHA ist eine Abkürzung für Secure Hashing Algorithm. Es handelt sich um einen beliebten kryptografischen Hashing-Algorithmus, der von der US-amerikanischen NSA (National Security Agency) entwickelt wurde.
Dieser Algorithmus gehört zur SHA-2-Familie von Verschlüsselungsalgorithmen mit einer Hash-Größe von 224-512 Bit, die wiederum auf der Grundlage des SHA-1-Hashing-Algorithmus mit einer Hash-Größe von 160 Bit entwickelt wurden, der erstmals 1995 für den Einsatz in erstellt wurde zivile Zwecke (Bundesstandard für Informationsverarbeitung FIPS PUB 180-1).

Die SHA-2-Familie selbst wurde im Frühjahr 2002 von der US-amerikanischen National Security Agency entwickelt (FIPS PUB 180-2, einschließlich SHA-1). Innerhalb von drei Jahren erteilte die NSA ein Patent für den Einsatz der SHA-Technologie auch in zivilen Projekten (im Februar 2004 wurde die SHA-224-Hash-Funktion zu FIPS PUB 180-2 hinzugefügt). Im Oktober 2008 wurde eine neue Ausgabe des Standards, FIPS PUB 180-3, veröffentlicht. Im März 2012 wurde die neueste Ausgabe von FIPS PUB 180-4 veröffentlicht, in der die Funktionen SHA-512/256 und SHA-512/224 hinzugefügt wurden, basierend auf dem SHA-512-Hashing-Algorithmus (aufgrund der Tatsache, dass auf 64 -Bit-Architekturen ist die SHA-512-Funktion viel schneller als der Standard-SHA-256, der für 32 Bit ausgelegt ist.

Im Jahr 2012 erstellte das National Institute of Standards and Technology eine aktualisierte Version des Algorithmus: SHA-3 (Keccak). SHA-3 ist ein Hashing-Algorithmus mit variabler Breite. Es wurde 2008 von einer Autorengruppe unter der Leitung von Yoan Dymen, Co-Autor von Rijndael, Autor der Algorithmen und Chiffren MMB, SHARK, Noekeon, SQUARE und BaseKing, entwickelt und veröffentlicht. Am 2. Oktober 2012 gewann SHA-3 den Kryptoalgorithmus-Wettbewerb des NIST (National Institute of Standards and Technology). Der Wettbewerb selbst wurde im November 2007 ausgeschrieben und wurde ins Leben gerufen und durchgeführt, um die bereits veralteten Familien der Hash-Funktionen SHA-1 und SHA-2 zu ergänzen und weiter zu ersetzen. Am 5. August 2015 wurde der neue Algorithmus veröffentlicht und als neuer FIPS 202-Standard genehmigt. In der SHA-3-Implementierung berichten die Entwickler, dass er nur 12,5 Zyklen pro Byte benötigt, wenn er auf einem normalen PC mit einem Intel-ähnlichen Prozessor ausgeführt wird Core2Duo. Tatsächlich erwies sich Keccak jedoch bei der Hardware-Implementierung als deutlich schneller als die anderen Finalisten des Wettbewerbs. Im Laufe der Zeit wird der neue Hashing-Algorithmus sowohl den inzwischen veralteten, aber immer noch manchmal verwendeten SHA-1 als auch den zugrunde liegenden Algorithmus SHA-2 ersetzen.

Wie und warum wird SHA-256 verwendet?
Der Zweck dieses Algorithmus besteht darin, aus einem Satz Zufallsdaten bestimmte Werte fester Länge zu erstellen, die als Kennung für diese Daten dienen. Der resultierende Wert wird mit Duplikaten der Originaldaten verglichen, die in keiner Weise extrahiert (entschlüsselt) werden können. Der Haupteinsatzbereich von SHA-256 ist der Einsatz in verschiedenen Diensten oder Anwendungen im Zusammenhang mit der Verschlüsselung/Entschlüsselung sowie der Informationssicherheit, wo diese Funktion sehr weit verbreitet ist. Der SHA-256-Algorithmus wird auch als Technologie zum Mining mehrerer beliebter Kryptowährungen (Bitcoin, Steemit, DigiByte, PeerCoin, NameCoin und einige andere) verwendet, aber mehr dazu weiter unten.

Bei der Hash-Summe handelt es sich nicht um eine Datenverschlüsselungstechnologie im klassischen Sinne; sie macht es daher unmöglich, Daten in die entgegengesetzte Richtung zu entschlüsseln. Hierbei handelt es sich im Prinzip um eine Einwegverschlüsselung für jede Datenmenge und jede Art von Daten. Alle SHA-Algorithmen basieren auf der Merkla-Damgard-Methode: Zuerst werden die Daten in homogene Gruppen aufgeteilt, dann durchläuft jede dieser Gruppen eine irreversible und einseitige Komprimierungsfunktion, wodurch die Datenlänge deutlich reduziert wird.

Die Methode hat zwei wesentliche Vorteile:

Schnelle Verschlüsselungsgeschwindigkeit und nahezu unmögliche Entschlüsselung ohne Schlüssel
Minimale Kollisionsgefahr (identische Bilder).
Wo wird SHA-256 sonst noch verwendet?
Jeden Tag nutzt jeder Internetnutzer, ob er es weiß oder nicht, fast täglich SHA-256: Das SSL-Sicherheitszertifikat, das fast alle Websites schützt, basiert auf der Verwendung des SHA-256-Algorithmus. Dies ist notwendig, um eine sichere Verbindung zur Website herzustellen und zu authentifizieren.

Vorteile von SHA-256

SHA-256 ist unter allen anderen der am weitesten verbreitete intelligente Verschlüsselungsalgorithmus. Es hat sich als hackresistent (mit seltenen Ausnahmen) und als effizienter Algorithmus für Kryptowährungs-Mining-Aufgaben sowie für andere Zwecke erwiesen.

Nachteile von SHA-256

Der Hauptnachteil des Algorithmus beim Mining ist seine übermäßige Kontrolle seitens der Miner: Die Besitzer der größten Rechenleistung (hauptsächlich China) erhalten den Großteil der geschürften Kryptowährung, was eine Dezentralisierung als eines der Grundprinzipien ausschließt von fast allen Kryptowährungen.

Mining basierend auf dem SHA-256-Algorithmus
Beim SHA-256-Mining handelt es sich wie beim Mining, das auf jedem anderen Verschlüsselungsalgorithmus basiert, um den Prozess der Lösung komplexer kryptografischer Probleme, die von einem Mining-Programm auf der Grundlage von Daten aus vorherigen Blöcken erstellt werden.

Mit SHA-256 können Sie auf drei verschiedene Arten schürfen:

CPU (Zentraleinheit) – die langsamste und nachteiligste Methode
Grafikprozessor (GPU)
ASIC (dedizierter Prozessor oder integrierter Schaltkreis) ist eine der schnellsten und kostengünstigsten Möglichkeiten
Während des Mining-Prozesses wird die Hash-Summe als Kennung vorhandener Blöcke und zur Erstellung neuer Blöcke basierend auf vorherigen verwendet. Der Hauptblock besteht aus einer großen Anzahl ähnlicher Hash-Summen. Somit ist das Mining mit dem SHA-256-Algorithmus ein ununterbrochener Prozess, bei dem der richtige Hash-Wert ausgewählt und nach Werten gesucht wird, um einen neuen Block zu erstellen. Je größer die Rechenleistung Ihrer Ausrüstung ist, desto größer ist die Chance, den richtigen Block zu erhalten: Die Geschwindigkeit der Suche nach Hash-Summen hängt direkt von den Fähigkeiten der Ausrüstung ab.

Da das Bitcoin-Mining, wie einige andere Kryptowährungen auch, auf dem SHA-256-Algorithmus basiert, ist für ein wettbewerbsfähiges Mining eine extrem hohe Rechenleistung erforderlich. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass ASICs und (Application Specific Integrated Circuits) seit langem zum Schürfen von Bitcoin verwendet werden, also spezielle integrierte Schaltkreise, die nur für einen bestimmten Verschlüsselungsalgorithmus ausgelegt sind. ASICs ermöglichen es, Bitcoins schneller und schneller zu schürfen effizienter (und billiger) eine andere Kryptowährung, deren Mining auf dem SHA-256-Algorithmus basiert.

SHA-256 kann zu Recht als klassischer Kryptowährungsalgorithmus bezeichnet werden, da „digitales Gold“ – Bitcoin, sowie alle seine vielen Forks (Bitcoin Cash, Gold, Diamond und andere) darauf basieren.

SHA-256 wird auch als Teil des Programmcodes in Litecoin, einer der beliebtesten Kryptowährungen, verwendet, der wichtigste Mining-Algorithmus ist jedoch immer noch Scrypt.

Die Originalversion des SHA-256-Algorithmus wurde im Frühjahr 2002 von der US-amerikanischen National Security Agency erstellt. Einige Monate später veröffentlichte die National Metrology University das neu entwickelte Verschlüsselungsprotokoll im staatlich anerkannten Sicherheitsstandard FIPS PUB 180-2. Im Winter 2004 wurde es mit der zweiten Version des Algorithmus ergänzt.

Im Laufe der nächsten drei Jahre veröffentlichte die NSA ein Patent für den SHA der zweiten Generation unter einer gebührenfreien Lizenz. Dies führte zum Einsatz von Technologie im zivilen Bereich.

Beachten Sie! Eine durchaus interessante Tatsache: Jeder Benutzer des World Wide Web verwendet dieses Protokoll, ohne es zu wissen, während seiner Reisen im Internet. Der Besuch einer durch ein SSL-Sicherheitszertifikat geschützten Webressource löst automatisch die Ausführung des SHA-256-Algorithmus aus.

Dieses Protokoll arbeitet mit Informationen, die in Teile von 512 Bits (oder mit anderen Worten 64 Bytes) unterteilt sind. Es führt eine kryptografische „Mischung“ durch und erzeugt dann einen 256-Bit-Hash-Code. Der Algorithmus besteht aus einer relativ einfachen Runde, die 64 Mal wiederholt wird.

Darüber hinaus verfügt SHA-256 über recht gute technische Parameter:
Blockgrößenanzeige (Bytes) – 64.
Die maximal zulässige Nachrichtenlänge (Byte) beträgt 33.
Spezifikation der Nachrichten-Digest-Größe (Byte) – 32.
Die Standardwortgröße (Bytes) beträgt 4.
Interner Positionslängenparameter (Bytes) – 32.

Die Anzahl der Iterationen in einer Schleife beträgt nur 64.
Die durch das Protokoll erreichte Geschwindigkeit (MiB/s) beträgt ca. 140.
Die Funktionsweise des SHA-256-Algorithmus basiert auf der Merkle-Damgard-Konstruktionsmethode, nach der der anfängliche Indikator unmittelbar nach der Änderung in Blöcke und diese wiederum in 16 Wörter unterteilt wird.

Der Datensatz durchläuft eine Schleife von 80 oder 64 Iterationen. Jede Phase ist durch den Start des Hashings der Wörter gekennzeichnet, aus denen der Block besteht. Einige davon werden von der Instrumentierung der Funktion verwaltet. Anschließend werden die Konvertierungsergebnisse addiert, wodurch der korrekte Hash-Code entsteht. Um den nächsten Block zu generieren, wird der Wert des vorherigen verwendet. Sie können nicht getrennt voneinander konvertiert werden.
Erwähnenswert sind auch die 6-Bit-Operationen, mit denen das Protokoll arbeitet:
„und“ – bitweise „UND“-Operation;

„shr“ – verschiebt den Wert um die erforderliche Anzahl von Bits nach rechts;
„rots“ – ein Befehl mit ähnlicher Wirkung wie der vorherige, mit dem einzigen Unterschied, dass eine zyklische Verschiebung ausgeführt wird;
„||“ oder Verkettung – der Vorgang des Verbindens von Teilen einer linearen Struktur, meist Strings;
„xor“ ist ein Befehl, der „OR“ entfernt;
„+“ ist eine gewöhnliche Additionsoperation.

Wie Sie sehen, handelt es sich dabei um einen ziemlich typischen Satz von Vorgängen für jeden Verschlüsselungsalgorithmus.

Kryptografische Bedeutung von SHA-256

Um den Wert dieses Algorithmus zu bestimmen, muss man sich der Kryptoanalyse zuwenden. Diese Disziplin findet Methoden zum Entschlüsseln von Informationen ohne Verwendung eines speziellen Schlüssels.

Die ersten Untersuchungen von SHA-256 zum Vorhandensein von Schwachstellen wurden 2003 von Spezialisten durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wurden keine Fehler im Protokoll gefunden.

Doch bereits Mitte 2008 konnte eine Expertengruppe aus Indien Kollisionen für 22 Iterationen der SHA-Architekturfamilie feststellen. Einige Monate später wurde eine Methode vorgeschlagen, um Kollisionen für eine verkürzte Version des Protokolls und dann für 31 Iterationen des Hashings des SHA-256 selbst zu entwickeln.

Bei der Analyse der Faltungsfunktion wird ihre Widerstandsfähigkeit gegen zwei Arten von Angriffen getestet:
Das Vorhandensein eines Vorbildes ist die Entschlüsselung der ursprünglichen Nachricht mithilfe ihres Hash-Codes. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Einflüssen gewährleistet einen zuverlässigen Schutz der Konvertierungsergebnisse.
Kollisionen finden – ähnliche Ausgabedaten mit unterschiedlichen Eingabeeigenschaften. Die Sicherheit einer elektronischen Signatur unter Verwendung des aktuellen Protokolls hängt direkt von der Widerstandsfähigkeit gegen diese Art von Angriffen ab.
Die Erfinder der zweiten Generation des SHA-Algorithmus entschieden, dass der neue Verschlüsselungsmechanismus auf völlig anderen Prinzipien basieren würde. So entstand im Herbst 2012 das Protokoll der dritten Serie – Keccak.

Praktische Anwendung und Zertifizierung der Technologie

Das US-amerikanische Recht erlaubt die Verwendung von SHA-256 und anderen ähnlichen Hashing-Methoden in bestimmten Regierungsprogrammen zum Schutz von Informationen. Darüber hinaus kann der Algorithmus von kommerziellen Unternehmen genutzt werden.

Wichtig! Daher ist es nicht verwunderlich, dass dieses Protokoll in der ersten digitalen Währung verwendet wurde. Die Ausgabe neuer Bitcoin-Münzen erfolgt durch das Auffinden von Zeichenfolgen anhand ihrer spezifischen SHA-256-Architektur.

Welche Auswirkungen hat dies auf spezielle Geräte für das Kryptowährungs-Mining? Jeder Schritt in diesem Algorithmus hat eine ziemlich einfache Form – eine primitive Bitoperation und eine 32-Bit-Addition (jeder, der mit den Grundlagen der Schaltung vertraut ist, kann sich leicht vorstellen, wie das in Hardware aussieht). Damit ASIC-Miner effektiv arbeiten können, benötigen Sie daher nur ein Dutzend Blöcke zur Ausführung der Phasen des Algorithmus.

Im Gegensatz zu Bitcoin verwenden Litecoin, Dogecoin und andere ähnliche „Coins“ das Verschlüsselungsprotokoll Scrypt, das mit einer Funktion zur Komplexitätssteigerung ausgestattet ist. Während seiner Ausführung speichert dieser Algorithmus 1024 verschiedene Hash-Funktionswerte, verbindet sie am Ausgang und erhält das transformierte Ergebnis. Aus diesem Grund erfordert die Implementierung des Protokolls eine unvergleichlich höhere Rechenleistung.

Das SHA-256-Protokoll erwies sich als zu einfach und heute gibt es eine ganze Reihe spezialisierter Geräte (sogenannte Miner), die es erfolgreich umgehen. Mit ihrem Aufkommen war es nicht mehr nötig, auf einem Prozessor zu minen oder Farmen aus Grafikkarten zusammenzustellen, da ASIC-Geräte ihren Besitzern ermöglichen, viel mehr zu verdienen. Allerdings hat dies auch eine Kehrseite. Durch den Einsatz von Minern wird die Kryptowährung zu stark zentralisiert, sodass neue Hashing-Protokolle eingeführt werden müssen. Aus diesem Algorithmus wurde Scrypt – ein viel fortschrittlicherer Sicherheitsmechanismus, der erhebliche Leistung erfordert und daher theoretisch speziellen Geräten einen besonderen Vorteil entzieht.

Aus der Sicht des durchschnittlichen Benutzers gibt es keinen Unterschied zwischen den Protokollen SHA-256 und Scrypt. Mit jedem dieser Protokolle können Sie mit Ihrem Computer oder Ihrer Farm digitale Währungen schürfen.

Der SHA-256-Algorithmus macht derzeit mehr als 40 % des Gesamtmarktes aus, aber es gibt zweifellos noch andere. Und bald werden sie ihren illustren Vorgänger ablösen. Daher muss unter den relativ neuen Protokollen das besonders „miner-resistente“ Dagger-Protokoll erwähnt werden, das in der dezentralen Ethereum-Plattform verwendet werden soll. Vielleicht wird er es sein, der die Führung im Bereich Hashing übernimmt und SHA-256 ablöst.

Seit seiner Einführung wurde sha256 mithilfe von Kryptoanalyse ausgiebig auf seine Stärke getestet. Die Kryptoanalyse testet die Widerstandsfähigkeit von Hash-Funktionen gegenüber zwei Hauptangriffsarten:

Kollisionen finden – identische Hashes mit unterschiedlichen Eingabeparametern erkennen. Die Erfolgsquote dieses Angriffs beeinträchtigt die Sicherheit der digitalen Signatur unter Verwendung des aktuellen Algorithmus.
Das Finden eines Vorbildes ist die Möglichkeit, die ursprüngliche Nachricht mithilfe ihres Hashs zu entschlüsseln. Dieser Angriff gefährdet die Sicherheit der Speicherung von Authentifizierungskennwort-Hashes.

Bergbau auf SHA 256
Das US-amerikanische Recht erlaubt die Verwendung von SHA und ähnlichen Hash-Funktionen als Teil anderer Protokolle und Algorithmen in bestimmten nicht geheimen Indes Bundes. SHA-2 kann von privaten und kommerziellen Organisationen verwendet werden.

CPU (Zentraleinheit);
GPU (Grafikkarten);
ASIC (anwendungsspezifisches Gerät).
Das Bitcoin-Netzwerk ist so konzipiert, dass jeder neue Block alle 10 Minuten einmal gefunden werden muss. Die Anzahl der Netzwerkteilnehmer ändert sich ständig, die Zeit muss jedoch konstant bleiben. Um gleiche Verweilzeiten zu gewährleisten, passt das System die Rechenschwierigkeit abhängig von der Anzahl der Miner an. Kryptowährungen haben in letzter Zeit an Popularität gewonnen und die Zahl der Miner ist dramatisch gestiegen. Um zu verhindern, dass Blöcke zu schnell gefunden werden, nahm auch die Komplexität der Berechnungen zu.

Altcoins SHA-256
Schauen wir uns die Liste und Liste der Kryptowährungen an, die auf SHA 256 funktionieren.

Bitcoin Cash (BCH)
Ein Fork von Bitcoin, der sich am 1. August 2017 davon trennte. Die Blockgröße im klassischen Bitcoin beträgt 1 MB. Das Netzwerk ist so stark gewachsen, dass nicht mehr alle Transaktionen in einen Block passen. Dies führte zur Bildung von Transaktionsschlangen und zu einer Erhöhung der Gebühren für Zahlungen. Die Community beschloss, ein neues Protokoll einzuführen, wonach der Block auf 2 MB erhöht wurde, einige Informationen außerhalb der Blockchain gespeichert wurden und der Zeitrahmen für die Neuberechnung der Komplexität von zwei Wochen auf einen Tag verkürzt wurde.

Namecoin (NMC)
Dabei handelt es sich um ein auf der Bitcoin-Technologie basierendes System zur Speicherung und Übertragung von Name-Wert-Kombinationen. Seine bekannteste Anwendung ist das Domain-Namen-Verteilungssystem, das unabhängig von ICANN ist und daher eine Domain-Rücknahme unmöglich macht. Namecoin wurde 2011 eingeführt und läuft auf einer Bitcoin-Mining-Software, die an den Server weitergeleitet wird, auf dem Namecoin ausgeführt wird.

DigiByte (DGB)
Eine Kryptowährung, die 2013 mit dem Ziel eingeführt wurde, die Leistung von Bitcoin und Litecoin zu verbessern. DigiByte-Unterschiede:

Aufgrund der großen Anzahl ausgegebener Münzen (bis zu 21 Milliarden) wird eine geringe Volatilität erreicht, was deren niedrige Kosten und einfache Verwendung bei Berechnungen gewährleistet;
Schnellere Transaktionen durch Verdoppelung der Blockgröße alle zwei Jahre;
Niedrige oder keine Provisionen;

Der Mining-Prozess ist in fünf Algorithmen unterteilt, die es Ihnen ermöglichen, unabhängig voneinander Münzen zu schürfen. Sie können ASICs für SHA-256 und Scrypt, Grafikkarten für Groestl und Skein und einen Prozessor für Qubit verwenden.
Der SHA 256-Algorithmus ist der am weitesten verbreitete Algorithmus unter den Kryptowährungen. Dies war auf die Beliebtheit und den Erfolg von Bitcoin sowie auf den Wunsch der Altcoin-Entwickler zurückzuführen, ähnliche Münzen zu schaffen. Die zunehmende Rechenkomplexität veranlasste Bergleute dazu, nach Möglichkeiten für einen effizienteren Abbau zu suchen, was zur Entstehung von ASICs führte.

Besitzer riesiger ASIC-Farmen haben sich einen Vorteil im Bergbau verschafft und diejenigen, die nicht in teure Ausrüstung investieren wollen, des Sinns und der Lust am Bergbau beraubt. Der gesamte Bergbau ist in den Händen einiger weniger Giganten konzentriert. Das Hauptprinzip von Kryptowährungen – die Dezentralisierung – ist in Gefahr. Entwickler von Kryptowährungen verstehen dies besser als alle anderen und streben daher danach, in ihren Blockchains Algorithmen zu verwenden, für die es unmöglich wäre, ASICs zu erstellen. Erfolgreiche Beispiele sind Ethereum und Monero.

64-Byte-Blockgröße.
Die maximale Länge des verschlüsselten Codes beträgt 33 Byte.
Nachrichten-Digest-Parameter – 32 Byte.
Die Standardwortgröße beträgt 4 Byte.
Die Anzahl der Wiederholungen innerhalb eines Zyklus beträgt 64.
Die Algorithmusgeschwindigkeit beträgt 140 Mbit/s.
Wie bereits erwähnt, basiert das SHA-256-Protokoll auf dem Merkle-Damgaard-Konzept, was bedeutet, dass es zunächst in Blöcke und erst dann in einzelne Wörter unterteilt wird.

SHA-Parameter

Kryptowährungen mit SHA-256-Algorithmus
Betrachten wir digitale Währungen, deren Mining nach den Prinzipien des SHA-256-Algorithmus erfolgt:

Bitcoin, eine Währung, die keiner weiteren Einführung bedarf, bleibt das beliebteste Krypto-Asset.
Die Einzigartigkeit von Peercoin liegt darin, dass der Code auf der Basis von Bitcoin erstellt wird, der PoS-Mechanismus jedoch zum Schutz des Netzwerks und PoW zur Verteilung der Münzen verwendet wird.
Namecoin ist eine Open-Source-Technologie, die Sicherheit, Datenschutz und Dezentralisierung erheblich verbessert.
Unobtanium – zeichnet sich durch eine minimale Inflationsanfälligkeit aus. Der Abbau von Unobtanium-Münzen wird etwa 300 Jahre dauern.
Die Deutsche eMark ist ein digitales Netzwerk zur Übertragung verschiedener Vermögenswerte, beispielsweise Geld. Der Austausch erfolgt ohne Zwischenhändler.
BetaCoin ist ein internationales Zahlungsmittel, das nach dem gleichen Prinzip wie das Bitcoin-System funktioniert.

Joulecoin – bietet die schnellstmögliche Bestätigung von Transaktionen, basierend auf Bitcoin.
IXCoin ist ein weiteres Open-Source-Projekt, das auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk basiert.
Steemit ist eine Blockchain-Plattform, die Benutzer für die Veröffentlichung einzigartiger Inhalte belohnt.
Erwähnenswert ist auch, dass der SHA-256-Algorithmus im Litecoin-System verwendet wird, allerdings nur in einer Unterroutine. Für das Mining wird das Scrypt-Protokoll verwendet.

Kryptowährungs-Mining mit dem SHA-256-Algorithmus
Beginnen wir mit der Tatsache, dass Sie Münzen, deren Systeme mit diesem Protokoll arbeiten, auf drei Arten schürfen können:

CPU;
GPU;
ASIC.
Bergbauplan

Was das Mining von Kryptowährungen auf Prozessoren betrifft, gilt diese Methode als die am wenigsten effektive. Vor allem, wenn es um die digitale Währung Bitcoin geht.

Die angemessenste Lösung ist eine Grafikkartenfarm. Im Durchschnitt liegen die Kosten einer profitablen Farm zwischen 1.000 und 2.000 US-Dollar. Welche Grafikkarte sollte ich für das Mining von Kryptowährungen mit dem SHA-256-Algorithmus wählen?

Wenn wir über Nvidia sprechen, wäre die Grafikkarte GTX 1080 Ti (1400 MH/s) die beste Lösung. Natürlich liegt auch der direkte Konkurrent AMD nicht weit dahinter; absolut alle Karten der Vega-Serie sind für das Mining geeignet. Der Radeon RX Vega-Videoadapter ermöglicht Mining mit einer Geschwindigkeit von 1200 MH/S. Dies ist die Art von Ausrüstung, die bevorzugt werden sollte.

SHA-256-Algorithmus für das Mining. Die technischen Grundlagen der Kryptowährung sind derzeit für viele Interessierte von Interesse. Nicht jeder kennt das Konzept der „Kryptographie“. Es ist sehr schwierig, alles zu verstehen, was im sogenannten Bitcoin-Protokoll passiert. Aber wir werden trotzdem versuchen, dies in einfachen Worten zu tun.

SHA 256-Hashing-Algorithmus

Jeder Benutzer, der mit dem Internet arbeitet, hat keine Ahnung, dass er jeden Tag, jede Sekunde mit diesem Algorithmus arbeitet. Jede Internetressource ist durch ein SSL-Zertifikat geschützt, das nur beim Arbeiten mit dem SHA-256-Algorithmus aufgerufen werden kann.

Der klassische SHA-256-Algorithmus baut das gesamte Bitcoin-Mining auf. Daher kommt auch das Mining anderer Kryptowährungen (Altcoins).

SHA-256 ist eine kryptografische Hash-Funktion. Hauptaufgabe: Hashing von Daten (zufällige Menge) in einen bestimmten Längenwert („Fingerabdruck“).

Mithilfe eines speziellen Prozessors und einer speziellen Grafikkarte wird das Problem gelöst. Über die Programmoberfläche überwachen Benutzer die Transformationsprozesse. Der Algorithmus findet tatsächlich den richtigen Hashwert.

Die Schwierigkeit des Minings liegt gerade darin, dass die Auswahl des richtigen Hashs (Lösung eines bestimmten Problems) nur durch das Durchsuchen vieler Probleme möglich ist. Sie müssen nicht nur einen Hash finden, sondern eine Zahl mit einer bestimmten Anzahl von Nullen ganz am Anfang. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Wert korrekt ist, ist sehr, sehr gering. Das heißt, der Schlüsselparameter ist der Schwierigkeitsgrad, der vom Mining-Pool festgelegt wird.

Bergbau SHA 256

Sie müssen kein Experte sein, um die Komplexität des Hashings im SHA-256-Protokoll zu verstehen. Dementsprechend müssen Bergleute eine unglaublich leistungsstarke Ausrüstung verwenden, die in der Lage ist, die oben genannten Probleme zu lösen.

Je mehr Rechenleistung genutzt wird, desto höher ist die Geschwindigkeit beim Schürfen digitaler Münzen.

Unabhängig davon ist anzumerken, dass der Bergbau eine Funktion ist, die von vielen Spezialisten ausgeführt wird. Und natürlich kann ihre Software viel produktiver sein. Sie sollten sich nicht aufregen, da der Hashing-Prozess manchmal eher einer Lotterie gleicht.

Der SHA-256-Algorithmus im Mining ist auf jedem implementiert. Aber ASIC-Geräte für andere Algorithmen befinden sich gerade in der Entwicklung.

Der SHA-256-Algorithmus ist im Mining-Prozess nicht nur von Bitcoins, sondern auch von anderen Kryptowährungen vorhanden.

Auf Basis des SHA-256-Algorithmus implementierte Kryptowährungen erfreuen sich heute großer Beliebtheit: Peercoin, Namecoin, Terracoin, Tekcoin, Ocoin, Zetacoin, PremineCoin und andere.

Die Funktionsweise des SHA-256-Algorithmus ist ziemlich schwer zu verstehen, daher ist es besser, sich auf Methoden und effektive Strategien zum Mining von Kryptowährungen zu konzentrieren, als zu versuchen, den Algorithmus selbst zu analysieren.