Hash objetivo: descripción general y ejemplos en criptomonedas

¿Qué es un hash objetivo?

En la minería de criptomonedas, el hash objetivo es un valor numérico que debe ser menor o igual que el encabezado del bloque hash para que se transmita un nuevo bloque al minero. Los encabezados de bloque identifican bloques individuales en la cadena de bloques.

La minería de criptomonedas es el proceso de recolectar criptomonedas como recompensa por el trabajo que realiza. La esencia de este trabajo es verificar la legitimidad de las transacciones de una criptomoneda específica. Por tanto, los mineros de criptomonedas son esencialmente auditores. Cuando mina, puede ganar criptomonedas sin invertir dinero en ellas.

El hash de destino se utiliza para determinar la complejidad de la entrada y se puede ajustar para garantizar un procesamiento de bloques eficiente. Por ejemplo, los hashes objetivo se utilizan en criptomonedas que utilizan un sistema de prueba de trabajo (PoW) para establecer la dificultad de minería actual (incluido Bitcoin). Si la criptomoneda utiliza otro sistema para minar, es posible que no se requiera el hash objetivo.

¿Cómo funciona un hash objetivo?

Las criptomonedas se basan en el uso de blockchains, que contienen el historial de todas las transacciones de esa criptomoneda. Estas transacciones están codificadas criptográficamente en una secuencia de caracteres alfanuméricos. El hashing implica tomar una cadena de datos de cualquier longitud y procesarla con un algoritmo para producir una salida de longitud fija. La salida siempre tendrá la misma longitud, sin importar cuán grande o pequeña sea la entrada (aunque el número de permutaciones hash es astronómicamente grande). Cada bloque contendrá un hash del encabezado del bloque anterior.

Validar y codificar la cadena de bloques se llama minería. La minería implica el uso de computadoras para ejecutar algoritmos hash para procesar el bloque más reciente; la información que el usuario necesita recuperar está en el encabezado del bloque. La red de criptomonedas establece un valor objetivo para este hash, llamado hash objetivo, y los mineros intentan determinar cuál es ese valor probando todos los valores posibles.

El encabezado del bloque contiene el número de versión del bloque, la marca de tiempo, el hash utilizado en el bloque anterior, el hash raíz de Merkle, el nonce y el hash de destino. Un bloque se genera tomando un hash del contenido del bloque, agregando una cadena aleatoria de números (nonce) y volviendo a aplicar hash al bloque.

Si el hash coincide con los requisitos del objetivo, el bloque se agrega a la cadena de bloques. Las pruebas por turnos para adivinar el nonce se denominan prueba de trabajo (PoW), y el minero que puede encontrar el valor gana el bloque y se le paga en criptomonedas.

Consideraciones Especiales

Hash objetivo de Bitcoin

Bitcoin utiliza el algoritmo hash SHA-256. Este algoritmo genera números aleatorios verificables de una manera que requiere una potencia de procesamiento informática predecible.

La extracción de un bloque requiere que el minero cree un nonce que, después del hash (codificación criptográfica), sea menor o igual al valor utilizado en el bloque más reciente aceptado por la red Bitcoin. Este número oscila entre 0 (la opción más pequeña) y 256 bits (la opción más grande), pero es poco probable que llegue a ser el número máximo.

Dado que el hash objetivo puede ser enorme, es posible que el minero deba verificar una gran cantidad de valores antes de tener éxito. Un minero que no tiene éxito tiene que esperar al siguiente bloque (razón por la cual los mineros que encuentran una solución hash se comparan con los ganadores de una carrera o lotería).

El hash objetivo se ajusta periódicamente. Las funciones hash utilizadas para crear un nuevo objetivo tienen propiedades especiales diseñadas para garantizar la seguridad de la cadena de bloques (y su criptomoneda). Este proceso es determinista, lo que significa que producirá el mismo resultado cada vez que se utilice la misma entrada. Es lo suficientemente rápido como para que devolver el hash de la entrada no lleve mucho tiempo. También hace que sea muy difícil determinar los datos de entrada, especialmente para números grandes, y pequeños cambios en los datos de entrada dan como resultado un resultado de hash completamente diferente.