Hashing criptográfico y firmas digitales en blockchain

TL: DR

La tecnología Blockchain garantiza que las partes no autorizadas no puedan ver la información intercambiada en una transacción específica a través del hash criptográfico y la firma digital.

El hashing es el acto de mapear datos de cualquier cantidad y producir un valor matemático único para ello, a menudo conocido como “valor hash”, “mensaje” o simplemente “hash”.

Las firmas digitales pueden considerarse los equivalentes electrónicos de los sellos manuscritos o en relieve, ya que proporcionan una mayor seguridad y reducen la probabilidad de suplantación o robo de identidad.

La importancia del hashing criptográfico incluye: la protección de las transacciones contra alteraciones no autorizadas y la verificación de la confirmación de una transacción sin conocimiento total del bloque.

Introducción

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La tecnología Blockchain utiliza técnicas de seguridad de la información como el hashing criptográfico y las firmas digitales. Las cadenas de bloques no son la única tecnología en la que se utilizan las firmas digitales y el hashing criptográfico. Sin embargo, mejoran los sistemas de seguridad con la tecnología de libro mayor distribuido. A medida que hemos ido avanzando hacia los dispositivos de almacenamiento flash que contienen grandes cantidades de información, la comunicación ha ido cambiando constantemente con el tiempo. Sin embargo, las comunicaciones siempre se han adherido a las mejores prácticas de encriptación para garantizar que la información se oculte a los demás. Como resultado, la criptografía se convirtió en una herramienta crucial para mantener la seguridad de los datos sensibles.

Cuando se utiliza la criptografía, el contenido original del mensaje se convierte en un cifrado antes de ser enviado al destinatario. El destinatario es la única persona con acceso a las claves para descifrar el cifrado. Por lo tanto, ningún tercero puede interceptar la comunicación mientras se envía de una parte a otra.

¿Qué es el hashing criptográfico?

El hashing es, en efecto, el acto de mapear datos de cualquier cantidad y producir un valor matemático único para ellos, a menudo conocido como “valor hash”, “mensaje” o simplemente “hash”, en términos de seguridad y privacidad. El valor hash cambiará incluso si hay un ligero cambio en los datos.

Es imposible invertir el algoritmo de hash criptográfico y recrear los datos originales porque este valor hash es unidireccional e indeterminista.

La función hash se utiliza con frecuencia cuando se añaden nuevos bloques a la cadena de bloques. Cada bloque de la red está protegido por hashes criptográficos y contiene datos. El propietario de los datos tiene las claves de estos bloques. Pero tan pronto como los datos se colocan en un bloque, se vuelven inmutables, lo que significa que no pueden ser alterados o eliminados y permanecen allí indefinidamente.

Aplicaciones del hashing criptográfico en la cadena de bloques

El uso del hashing en la blockchain acentúa la claridad de la prueba de manipulación. Cada nueva cadena de bloques comienza con un bloque de génesis, que registra información sobre prácticamente todo lo que ha ocurrido en la cadena de bloques hasta el momento. Como resultado, la salida de la función hash identifica el estado actual de la cadena de bloques correspondiente.

También es vital recordar que las actividades se añaden a la cadena a medida que se producen. El hecho de que los nuevos bloques siempre registren información del bloque anterior es crucial. Cualquier alteración podría alterar el hash de la cadena, haciendo que la identificación de la alteración sea más sencilla y precisa. Las estructuras de datos que contienen filtros de florecimiento o tablas de hash son un ejemplo claro de una aplicación sofisticada de las funciones de hash. En estas circunstancias, la velocidad de búsqueda de datos, más que la seguridad, es el objetivo principal del hash. Por otro lado, las funciones hash también se utilizan en las firmas digitales, ya que son perfectas para utilizar un método determinista que produzca el mismo resultado para la misma entrada.

Ventajas del hashing criptográfico en la cadena de bloques

Las ventajas del hashing criptográfico en la blockchain son:

Acceso a la prueba de propiedad de cierta información sin tener que revelarla.

Proteger las transacciones de alteraciones no autorizadas.

Verificación de la confirmación de una transacción sin el conocimiento total del bloque.

Reducción del ancho de banda de las transacciones.

Realización de rompecabezas criptográficos de las transacciones.

Firma digital en lenguaje cotidiano

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Supongamos que Alice es la directora general de una empresa y Bob el director financiero. Bob suele enviar mensajes a Alice para que transfiera una determinada cantidad a algunos de los socios comerciales de la empresa. Bob escribió el mensaje “Transfiere 2 millones de dólares a XYZ”, que, por ejemplo, en “Nerd Planet”, se representa con el número “9394”. Le preocupa que Bob crea que el mensaje no ha sido enviado por ella (quizás algunos hackers se hagan pasar por su jefe). Para que Bob confíe en que la comunicación procede de ella, le gustaría enviársela junto con una firma digital.

¿Qué es una firma digital en la cadena de bloques?

Las firmas digitales, que pueden ayudar a crear confianza en la cadena de bloques, son esencialmente métodos de prueba criptográficos. La confianza en el sistema blockchain puede significar que es posible demostrar que la comunicación procede de una fuente concreta, lo que hace que desaparezca cualquier preocupación por la piratería informática u otras irregularidades. Las firmas digitales pueden considerarse los equivalentes electrónicos de los sellos manuscritos o en relieve.

Pueden proporcionar una mayor seguridad, al tiempo que reducen la probabilidad de suplantación o robo de identidad. Las firmas digitales utilizan conexiones matemáticas para vincular dos claves distintas, un precedente excepcional establecido por la criptografía asimétrica. Una clave privada y una clave pública forman parte de las claves. Con el uso de una función hash segura, se puede implementar un sistema de firma digital.

Significado de la firma digital en la cadena de bloques

El significado de una firma digital en la cadena de bloques se basa principalmente en dos objetivos principales, a saber

La firma digital confirma que el mensaje que recibe un destinatario es del remitente al que se le atribuye el envío. La característica en cuestión es el no repudio.

Las firmas digitales también garantizan a los destinatarios que los mensajes no han sufrido ningún cambio mientras estaban en tránsito. Las infraestructuras pueden encontrar mejores defensas contra los intermediarios maliciosos o las modificaciones involuntarias.

Relación entre el hashing y la firma digital

Las tres fases principales de la firma digital en las cadenas de bloques, como el hashing, la firma y la verificación, ayudarán a señalar la relación entre el hashing criptográfico y las firmas digitales.

Paso 1: La cadena de bloques primero hace un hash del mensaje o de los datos digitales sometiéndolo a un proceso de hash. El algoritmo ayuda a producir un valor hash o un compendio de mensajes cuando los mensajes varían significativamente en tamaño pero tienen valores hash que tienen la misma longitud cuando se les aplica el hash. Como ya sabemos, es la característica esencial de una función hash e influye claramente en las firmas digitales. La mayoría de las aplicaciones de blockchain requieren que el hashing utilice compendios de mensajes de longitud fija durante todo el proceso.

Etapa 2: La firma es el segundo paso en el uso de una firma digital en una cadena de bloques. Una vez que la información del mensaje se ha cifrado, el remitente del mensaje debe firmarlo. La criptografía de clave pública es crucial en esta etapa del proceso. Aunque sólo utilizan un tipo de criptografía asimétrica, muchos algoritmos de firma digital ofrecen funciones distintivas. Es probable que los mensajes firmados digitalmente tengan varias firmas digitales porque están estrechamente ligadas al contenido de cada mensaje.

Etapa 3: La verificación es el último paso en el proceso de utilización de una firma digital basada en blockchain. Utilizando una clave pública, los destinatarios pueden verificar rápidamente la exactitud de las firmas digitales. La firma podría servir como huella digital del mensaje.

El no repudio, la autenticación y la integridad de los datos son objetivos fundamentales que podrían lograrse con la ayuda de las aplicaciones de la firma digital en la cadena de bloques. Por lo tanto, la piratería y las firmas digitales han contribuido significativamente a elevar el nivel de seguridad de las tecnologías de blockchain.

Conclusión

Diferentes industrias podrían beneficiarse de los numerosos casos de uso del ecosistema blockchain de hashing y firma digital. Realizar operaciones y acuerdos monetarios con alta seguridad e integridad de los datos es uno de los usos prácticos del hashing y la firma digital.

Los datos son todo lo que consume el mundo del siglo XXI. Sin embargo, la dependencia de los datos plantea graves problemas, como la privacidad y la seguridad. Las aplicaciones de Blockchain son cada vez más demandadas por las soluciones que aportan en este sentido. Por lo tanto, se puede aprovechar al máximo su potencial si se comprende de forma exhaustiva la relevancia del hashing y la firma digital en la cadena de bloques.