Keberadaan mata uang kripto (cryptocurrency) seperti Bitcoin membuka kesempatan digitalisasi dalam bidang finansial di masa depan. Jika mata yang fiat diterbitkan bank sentral, Bitcoin umumnya diterbitkan lewat block reward kepada penambang (miners) saat mereka memecahkan sebuah blok. Untuk mengerjakan praktiknya, penambang akan menggunakan hardware dan software khusus semoga dapat memecahkan urusan komputasional kompleks hingga menciptakan output 64 huruf yang susunannya tampakacak.
Output inilah yang dinamakan hash. Apa itu hash? Secara garis besar, istilah tersebut merujuk pada proses matematis atau fungsi yang terdiri atas data aneka macam ukuran yang disimpan ke dalam serangkaian operasi. Ukuran data-data tersebut bersifat tetap dan penting, utamanya jikalau berhubungan dengan transaksi dalam jumlah besar.
Bagaimana fungsi hash bekerja?
Sebelum mengetahui cara kerja fungsi hash, Anda perlu mengenali perbedaannya dengan encryption dan encoding. Encryption atau enkripsi ialah proses pengawalan yang dilakukan dengan membuat informasi yang dipakai jadi tak tampaktanpa dukungan khusus. Kemudian, ada decrypction atau deskripsi yang berfungsi untuk membaca pesan yang dienkripsi. Pemakaian encryption sendiri telah dilaksanakan secara luas dan dibenamkan dalam sistem e-commerce, ATM, hingga jaringan telepon bergerak.
Kemudian, ada encoding (penyandian atau pengkodean), suatu proses konversi isu dari sumber atau objek dimasak menjadi data untuk kemudian dikirimkan ke penerima seperti dalam tata cara pemrosesan data. Seperti encryption, encoding juga memiliki kebalikan berjulukan decoding, yaitu proses konversi data yang diantarkan sumber menjadi informasi yang dipahami penerima.
Bagaimana dengan fungsi hash? Dalam ilmu kriptografi, hash ialah algoritma yang digunakan untuk mengubah isu. Data yang dimasukkan nantinya dimasak menjadi angka, aksara, atau huruf lain menjadi aksara terenkripsi tanpa mengubah ukuran. Data yang terenkripsi lewat fungsi hash tak mampu lagi Anda kembalikan. Hal ini pula yang menciptakan algoritma tersebut dikenal sebagai One Way Function atau encryption satu arah.
Cara kerja fungsi hash sebenarnya disesuaikan dengan keperluan Anda. Pasalnya, algoritma yang diaplikasikan pada pengubahan isu mampu berlainan setelah disesuaikan dengan tujuan. Namun, ada beberapa kriteria yang mesti dipenuhi, sehingga fungsi hash mampu melakukan pekerjaan dengan baik.
Dalam sebuah fungsi hash, algoritma yang digunakan mesti terdiri atas dua buah key yang sama biar hasil hashing-nya tak berbeda, memiliki tingkat kompleksitas rendah, hingga bisa mengurangi risiko collision atau tabrakan. Pada sebagian besar masalah, kompleksitas fungsi hash akan dianggap O(1), sehingga operasi read maupun update melakukan pekerjaan dalam O(1).
Mengapa proses hash (hashing) dianggap penting?
Kompleksitas dan sensitivitas dalam penerapan fungsi hash menjadikannya dimanfaatkan dalam sejumlah bidang. Anda yang kali pertama mencobaproses matematis atau algoritme tersebut mungkin akan mengalami kesulitan di awal. Namun, dengan mengerti peran-perannya, fungsi hash mampu mudah dipelajari sesuai keperluan. Adapun argumentasi-alasan yang membuat proses hash penting, di antaranya:
1.Mampu mempertahankan integritas data
Seperti yang disinggung, fungsi hash sangat sensitif. Perubahan sedikit saja akan mengganti kode yang disusun. Di sisi lain, sifat tersebut membuat potensi hadirnya hash yang sama lebih kecil. Oleh alasannya itu, hashing dipakai untuk mempertahankan integritas data yang sifatnya sangat rahasia, selaku pola password yang digunakan dalam ATM atau sistem lain yang melibatkan data personal. Semakin kompleks susunan yang dihasilkan dari fungsi hash, kian kecil kemungkinan metode ditembus oleh hacker.
2. Mempercepat proses pengantaran
Salah satu teladan yang mampu Anda lihat dari fungsi hash dalam hal ini ialah verifikasi salinan arsip dengan yang orisinil. Proses pengiriman akan menyibukkan bila salinan dokumen berada di lokasi yang jauh dari basis data arsip asli. Alih-alih mengirim salinan dokumen secara keseluruhan ke komputer pusat yang memerlukan waktu transmisi usang, manfaatkan fungsi hash yang tepat untuk mengirimkan message digest dari arsip. Jika message digest dari salinan cocok dengan message digest dari arsip orisinil, bisa ditentukan kedua dokumen tersebut sama.
3. Menormalkan panjang data yang bermacam-macam
Ketika menciptakan akun di marketplace atau aplikasi, Anda pasti akan diminta menciptakan password dengan panjang minimal, contohnya dari 5 sampai 8 aksara dengan jenis berbeda. Password lantas akan disimpan dalam server untuk mempermudah proses otentikasi Anda selaku pengguna laptop atau PC. Kemudian untuk menyeragamkan panjang field untuk password dalam basis data, abjad-aksara password tadi akan disimpan dalam nilai hash yang panjangnya tetap. Tampilan password yang sudah dimasak fungsi hash lazimnya berupa dot hitam (•).
4. Menjadi label dan identitas dari bukti digital
Dalam ranah hukum, penerapan proses hashing atau fungsi hash akan menolong dalam penyimpanan bukti digital. Hal ini disebabkan fungsi hash dapat digunakan sebagai label dan identitas pada bukti tersebut dan mempunyai probabilitas identik sampai 99,99%. Selain untuk kepentingan aturan, fungsi hash juga diandalkan untuk orang-orang yang melakukan pekerjaan di bidang forensik. Pasalnya, mereka mesti mempertahankan barang bukti yang didapatkan menggunakan data-data yang diolah menjadi isyarat unik lewat proses hashing.
Apa saja jenis fungsi hash di dunia kripto?
Seperti yang disebutkan, hash yang ditemui dalam dunia kripto terdiri atas algoritma matematika satu arah. Perannya yakni memetakan data dari aneka macam ukuran ke dalam string bit. Setiap fungsi hash memiliki keunikan yang menjadikannya berlainan dari fungsi hash yang dipakai untuk bidang lain, contohnya komputer.
Sebagai contoh, sketsa tanda tangan digital untuk dokumen, arahan, dan MIME email mewajibkan hasil kriptografi dijumlah lewat pesan untuk dimasukkan menjadi tanda tangan. Perangkat lunak kemudian akan menerimanya dan mengkalkulasikan secara mampu berdiri diatas kaki sendiri algoritma tersebut untuk proses verifikasi.
Selain itu, fungsi hash di dunia kripto kerap dipakai dalam protokol keselamatan seperti SSL atau SSH serta aplikasi yang mengandalkan integritas data. Cryptocurrency pun memakai algoritma hashing dikala akan memperbarui blockchain usang dengan yang gres biar transaksi data berlangsung kondusif dan bisa diverifikasi. Misalnya Bitcoin yang memakai SHA-2 untuk memverifikasi transaksi.
Jenis-jenis fungsi hash untuk kebutuhan di dunia kripto terbilang bermacam-macam, namun ada beberapa macam yang paling lazim dipakai, antara lain:
1. MD5
Kerap digunakan bareng hash value 128-bit, MD5 merupakan fungsi hash yang dimanfaatkan dalam sejumlah aplikasi keselamatan, salah satunya Internet kriteria (RFC 1321). MD sendiri adalah akronim dari message digest dan MD5 yang kini sering dipakai yaitu pengganti MD4 yang dikembangkan Profesor Ronald Rovest dari MIT.
Lantas, bagaimana cara kerja MD5 selaku salah satu jenis fungsi hash? Ketika mengunduh file maupun dokumen tertentu, ada kalanya proses terputus sebab koneksi internet yang kurang stabil atau perangkat mati secara tiba-tiba. Dalam situasi mirip ini, file hasil unduhan bisa saja tak dapat Anda saluran karena kadung corrupt atau rusak. Namun, MD5 dapat menyelamatkan Anda dari risiko tersebut jikalau diaplikasikan dengan sempurna.
Caranya, Anda harus menghasilkan hash atau algoritma MD5 (MD5 check-sum) pada file yang dimaksud dalam server Anda. Setelah mengunduh file tersebut ke perangkat, akan ada hash MD5 yang dihasilkan. Jika kedua hash cocok, bisa ditentukan file yang Anda unduh tak kena corrupt atau kehilangan data. Algoritma MD5 lazimnya terdiri atas 32 digit heksadesimal yang tersusun acak dan merupakan adonan antara angka dengan huruf.
Mengikuti sifat hash, MD5 pada file yang Anda unduh dengan ukuran sama akan memiliki algoritma yang berbeda walau jenis dan ukurannya sama. Dengan begitu, Anda bisa mengidentifikasi file secara cepat dan gampang. MD5 pun mampu diandalkan untuk tujuan-tujuan lain mirip adaptasi file yang rusak akibat virus atau serangan hacker. Pastikan juga akan menempatkan file di folder khusus untuk memudahkan tahap identifikasi.
2. SHA-1
Selanjutnya ada Secure Hash Algorithm 1 atau SHA-1, yakni fungsi hash kriptografi yang melakukan pekerjaan dengan mengambil input untuk menciptakan nilai hash 20-bit. SHA-1 terdiri atas 40 digit heksadesimal dan dirancang khusus oleh NSA (Badan Keamanan Nasional Amerika Serikat) dan termasuk ke dalam Standar Pemrosesan Informasi Federal di negara tersebut.
Seperti MD5, SHA-1 yang berperan sebagai intisari pesan digunakan secara luas dan memiliki tingkat keselamatan lebih baik. Dalam pengembangannya, SHA-1 telah punya penerus berjulukan SHA-2 dan SHA-3. Meski begitu, SHA-1 berperan penting dalam mempertahankan keselamatan dikala Anda mengakses website dengan password. Algoritma nantinya akan mencocokkan password tersebut dengan password lain yang telah dimasukkan. Jika ada yang cocok, Anda akan diberikan jalan masuk masuk.
Contoh berikutnya dari penggunaan SHA-1 adalah dalam proses verifikasi file. Sejumlah website menawarkan SHA-1 check-sum dari file pada laman-laman unduh. Dengan begitu, ketika Anda akan mengunduh file tertentu, Anda bisa mengusut check-sum yang sudah disisipkan algoritma SHA-1. Tujuannya ialah untuk memastikan file yang diperoleh sudah sama dengan file yang Anda kehendaki untuk diunduh.
Anda yang kali pertama menggunakan SHA-1 mungkin akan mengajukan pertanyaan-tanya di mana semestinya algoritme tersebut ditempatkan untuk mempermudah verifikasi file. Dalam hal ini, fikirkan cara Anda mengenali check-sum SHA-1 dari file yang diperoleh lewat website pengembang. Lalu, bayangkan skenario di mana Anda ingin mengunduh model sama dari sumber berbeda. Dari sini, Anda akan menghasilkan check-sum untuk membandingkan hasil unduhan.
3. RIPEMD-160
Race Integrity Primitive Evaluation Message Digest atau RIPEMD-160 ialah algoritma yang dikembangkan dari MD4. Fungsi hash yang satu ini disusun menurut konstruksi Merkle-Damgård dan termasuk ke dalam tolok ukur Bitcoin. Selain itu, RIPEMD-160 adalah model penguatan dari RIPEMDI yang mampu menciptakan intisari pesan 160-bit.
Dengan pengembangan maksimal, RIPEMD-160 memiliki penampilan yang lebih cepat sekaligus bertenaga. Hasilnya, algoritme tersebut dapat meminimalisir pending data yang kerap menghambat transaksi. Bukan hanya itu, RIPEMD-160 dapat menciptakan alamat Bitcoin yang sudah diakumulasi sesuai kunci publik. Meski begitu, jenis fungsi tersebut mempunyai jumlah transaksi lebih kecil dibandingkan salah satu jenis SHA, yaitu SHA-256.
4. SHA-2 dan SHA-3
Berikutnya ada dua penerus SHA-1, ialah SHA-1 dan SHA-3, yang menerima kenaikan optimal dari pengembang. SHA-2 kali pertama diterbitkan pada 2001, hanya selang beberapa tahun dari SHA-1. Jenis algoritma ini terdiri atas enam fungsi hash dengan macam-macam ukuran digest, di antaranya SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, serta SHA-512/256.
Kemudian, ada SHA-3 yang dikembangkan lembaga non-NSA dan dirilis NIST pada 2015. Jenis fungsi hash yang sebelumnya dinamakan Keccak merupakan anggota keluarga Algoritma Secure Hash. Kehadiran SHA-3 tidak ditujukan untuk menggantikan SHA-2. Berbeda dari SHA-2, SHA-3 dikembangkan untuk opsi alternatif untuk SHA-1 dan MD5. Kaprikornus, Anda mampu memakainya ketika fungsi utama tak menawarkan hasil yang diperlukan.
Macam-macam hash pada Monero
Selain Bitcoin, ada Monero yang juga menggunakan fungsi hash dalam transaksinya. Jenis mata duit kripto ini menggunakan tata cara state tree yang perubahan variabelnya disimpan dalam struktur pohon. Pada tata cara tersebut, nilai terakhir pada sebuah variabel akan diambil dengan cepat tanpa perlu menelusuri blok-blok sebelumnya.
Lalu, apa saja fungsi hash yang digunakan pada Monero? Beberapa algoritma yang dipakai meliputi Keccak (sekarang SHA-3), Grost1, Blake, serta Skein pada CryptoNote. Konsep pada Monero yang terbilang kompleks pun menciptakan mata uang kripto tersebut memiliki sifat fully anonymous alasannya adalah sukar dijebol.
Hal ini tak terlepas dari fakta bahwa Monero membutuhkan tata cara keamanan ketat, sehingga mereka membutuhkan lebih dari satu jenis hash. Pengguna yang melaksanakan transaksi atau mengantarkan data tak bisa pribadi diidentifikasikan oleh publik karena terdapat sejumlah kunci yang melindunginya. Anda yang memakai Monero pun tak akan gampang diintai dan data-data yang dimasukkan tetap kondusif dikala masuk jaringan blockchain.
Bagaimana hashing digunakan dalam proses mining?
Pemakaian hash berhubungan pula dengan acara mining atau tambang yang dilakukan para miners mata uang kripto, tergolong Bitcoin. Ketika mata duit kripto ditambang, blok-blok yang telah berisi transaksi yang terverifikasi harus lewat hashing terlebih dahulu sebelum disertakan ke rantai blok. Pada proses ini, Anda akan mengenal sebuah ungkapan bernama hash rate, ialah pengukur yang hendak mengkalkulasikan jumlah jaringan Bitcoin yang berupaya memecahkan teka-teki matematika rumit setiap detiknya.
Hash rate memakai satuan hash per second atau H/s. Sejauh ini, hash rate yang terdapat di jaringan Bitcoin sudah meraih 74 EH/s (per 2019). Seiring bertambahnya jaringan mata uang kripto tersebut, hash yang berlangsung per detik akan makin cepat dan meningkatkan hash rate. Faktor lain yang mempengaruhi laju tersebut adalah pemakaian perangkat mining mirip ASIC (Application Spesific Integrated Circuit).
Melihat potensi tersebut, miners pun tak menyia-nyiakan kesempatan untuk memajukan hash rate dengan aplikasi tadi. Namun, dikala hash rate kian tinggi, miners Bitcoin akan mengalami kesulitan dikala memecahkan teka-teki matematis dalam algoritma tersebut. Di sisi lain, kompleksitas algoritme dan kenaikan hash rate dalam acara mining membuat jaringan pada mata duit kripto seperti Bitcoin diketahui selaku salah satu yang teraman di dunia saat ini.
Selain memakai H/s, hash rate pada jaringan blockchain memakai beberapa satuan alternatif seperti kH/s untuk seribu hash per detik, MH/s untuk satu juta hash per detik, GH/s untuk satu miliar per detik, TH/s untuk satu triliun hash per derik, PH/s untuk satu quadrallion hash per detik, sampai ZH/s untuk satu sextillion hash per detik.
Demikian pembahasan apa itu hash, jenis-jenis fungsi, hingga aplikasinya dalam mining Bitcoin. Semoga sehabis mendengarkanpemaparan di atas, Anda kian termotivasi untuk mendalami tugas hash dalam dunia kripto. Dengan demikian, Anda bisa memanfaatkannya dalam aneka macam kebutuhan, dari menunjang sistem keselamatan hingga mining mata uang kripto.