As cadeias de hash s\u00e3o um conceito fundamental em criptografia que serve como espinha dorsal de muitos sistemas contempor\u00e2neos de comunica\u00e7\u00e3o digital segura. Suas propriedades de transforma\u00e7\u00e3o unidirecional e resist\u00eancia \u00e0 adultera\u00e7\u00e3o os tornam inestim\u00e1veis em uma variedade de aplica\u00e7\u00f5es, desde esquemas b\u00e1sicos de prote\u00e7\u00e3o por senha at\u00e9 algoritmos avan\u00e7ados de consenso na tecnologia blockchain.<\/p>\n
O conceito de cadeia de hash origina-se do campo mais amplo das fun\u00e7\u00f5es hash criptogr\u00e1ficas, que remonta ao final do s\u00e9culo XX. A primeira fun\u00e7\u00e3o hash concreta foi a constru\u00e7\u00e3o Merkle-Damg\u00e5rd, proposta no final da d\u00e9cada de 1970 por Ralph Merkle e Ivan Damg\u00e5rd de forma independente. As cadeias de hash, especificamente, foram desenvolvidas posteriormente como uma forma de usar essas fun\u00e7\u00f5es de hash em servi\u00e7os de carimbo de data\/hora e assinatura digital, bem como na cria\u00e7\u00e3o de fluxos seguros de n\u00fameros aleat\u00f3rios ou pseudoaleat\u00f3rios.<\/p>\n
Uma cadeia hash \u00e9 uma sequ\u00eancia de valores hash onde cada hash \u00e9 criado a partir do anterior, usando uma fun\u00e7\u00e3o hash espec\u00edfica. Essencialmente, esta estrutura \u00e9 uma forma de organiza\u00e7\u00e3o de dados, ligando uma s\u00e9rie de itens de dados, onde cada item subsequente \u00e9 criptograficamente dependente do seu antecessor. Isso garante que quaisquer altera\u00e7\u00f5es em um \u00fanico bloco de dados na cadeia alterariam todos os valores de hash subsequentes, tornando a adultera\u00e7\u00e3o n\u00e3o autorizada facilmente detect\u00e1vel.<\/p>\n
Dado um valor inicial, ou semente, uma cadeia hash de comprimento N \u00e9 gerada aplicando uma fun\u00e7\u00e3o hash N vezes. Por exemplo, se H() for uma fun\u00e7\u00e3o hash e S for uma semente, uma cadeia hash de comprimento 3 seria semelhante a: Para entender o funcionamento de uma cadeia hash, \u00e9 necess\u00e1rio primeiro compreender o conceito de fun\u00e7\u00e3o hash criptogr\u00e1fica. Em termos simples, uma fun\u00e7\u00e3o hash \u00e9 uma fun\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica que recebe uma entrada (ou 'mensagem') e retorna uma sequ\u00eancia de bytes de tamanho fixo, normalmente na forma de um 'resumo'. A principal caracter\u00edstica de uma fun\u00e7\u00e3o hash criptogr\u00e1fica \u00e9 que \u00e9 computacionalmente invi\u00e1vel recuperar a entrada original dada apenas o resumo.<\/p>\n Em uma cadeia hash, a fun\u00e7\u00e3o hash \u00e9 aplicada repetidamente em uma sequ\u00eancia de itera\u00e7\u00f5es, sendo cada sa\u00edda a entrada para a pr\u00f3xima itera\u00e7\u00e3o. Depois que a sequ\u00eancia for conclu\u00edda, qualquer tentativa de alterar qualquer parte dos dados resultaria em um hash de sa\u00edda diferente, que seria percept\u00edvel quando comparado ao valor correto conhecido.<\/p>\n As cadeias de hash fornecem v\u00e1rios recursos principais:<\/p>\n Imutabilidade:<\/strong> Depois que uma cadeia hash \u00e9 criada, ela n\u00e3o pode ser alterada sem detec\u00e7\u00e3o. Isso ocorre porque qualquer altera\u00e7\u00e3o em um bloco de dados altera seu valor de hash, afetando todos os hashes subsequentes na cadeia.<\/p>\n<\/li>\n Transforma\u00e7\u00e3o unilateral:<\/strong> Dado o valor do hash, \u00e9 computacionalmente invi\u00e1vel recuperar a entrada original.<\/p>\n<\/li>\n Imprevisibilidade:<\/strong> \u00c9 quase imposs\u00edvel prever o pr\u00f3ximo hash em uma cadeia sem conhecer a entrada e a fun\u00e7\u00e3o hash.<\/p>\n<\/li>\n Efici\u00eancia:<\/strong> As cadeias de hash podem ser computadas e verificadas de forma relativamente r\u00e1pida, tornando-as eficientes para diversas aplica\u00e7\u00f5es em ci\u00eancia da computa\u00e7\u00e3o e seguran\u00e7a da informa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n Embora o princ\u00edpio b\u00e1sico das cadeias de hash permane\u00e7a o mesmo, elas podem ser categorizadas com base no seu uso em diferentes esquemas criptogr\u00e1ficos:<\/p>\n Cadeias de hash simples:<\/strong> A forma mais simples de cadeia hash, conforme explicado acima.<\/p>\n<\/li>\n Cadeias de hash com chave:<\/strong> Nesse tipo, cada hash da cadeia inclui uma chave secreta al\u00e9m do hash anterior. Isso fornece seguran\u00e7a adicional, tornando mais dif\u00edcil para um invasor calcular valores de hash futuros, mesmo que conhe\u00e7a a fun\u00e7\u00e3o hash e alguns dos hashes anteriores.<\/p>\n<\/li>\n Cadeias Merkle Hash (\u00c1rvores Merkle):<\/strong> Estas s\u00e3o estruturas de \u00e1rvore onde cada n\u00f3 folha \u00e9 rotulado com o hash de um bloco de dados, e cada n\u00f3 n\u00e3o folha \u00e9 rotulado com o hash dos r\u00f3tulos de seus n\u00f3s filhos. As \u00e1rvores Merkle permitem a verifica\u00e7\u00e3o eficiente e segura do conte\u00fado de grandes estruturas de dados.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\nH(H(H(S))) -> H(H(S)) -> H(S) -> S<\/code><\/p>\nO funcionamento interno de uma cadeia hash<\/h2>\n
Principais recursos das cadeias de hash<\/h2>\n
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Tipos de cadeias de hash<\/h2>\n
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