 son una clase de funciones hash que son criptográficamente seguras. Desde la autenticación de contraseña y la verificación de integridad hasta blockchain, estas funciones se utilizan en una multitud de aplicaciones. Las funciones hash criptográficas  En este tutorial, comenzaremos revisando los conceptos básicos de la cadena de bloques y la relevancia de las funciones hash criptográficas para hacer que una cadena de bloques sea segura. Luego repasaremos qué son las funciones hash criptográficas y sus propiedades.  Además, también veremos cómo escribir código para obtener hashes, tanto en Python como en Bash.  Por todo esto y más, ¡comencemos!  Tabla de contenido  Conceptos básicos de blockchain revisados  ¿Qué es una función hash criptográfica?  Propiedades de las funciones hash criptográficas  ¿La seguridad de 256 bits es realmente segura?  Cómo calcular la suma SHA256 en Bash  Cómo obtener el hash SHA256 en Python  Conceptos básicos de blockchain revisados  Comencemos nuestra discusión respondiendo a la pregunta:  "¿Qué es una cadena de bloques?"  Una cadena de bloques es un sistema de registro   e   . Es esencialmente una red peer-to-peer   en la que las transacciones pueden ocurrir entre pares   la participación de una autoridad central. distribuido inmutable descentralizada sin  Cada bloque en una cadena de bloques consta de lo siguiente:  datos/detalles de la transacción  es hachís  hash del bloque anterior  El primer bloque se llama   y es el único bloque que no contiene el hash del bloque anterior.  bloque génesis  En una cadena de bloques, las transacciones se codifican utilizando algoritmos de cifrado seguros. Y aquí es donde entran en discusión las   . funciones hash criptográficas  Las funciones hash criptográficas se utilizan para generar los hash que identifican de forma única los bloques.  Cada vez que los datos en un bloque en particular cambian o se actualizan, el hash cambia drásticamente. Y debido a esto, el hash de un bloque en particular debe actualizarse y los valores de hash en bloques posteriores también deben cambiar.  Esto hace que sea casi imposible alterar el contenido de un bloque específico. En cierto sentido, los hashes no solo identifican de forma única el bloque, sino que también facilitan la inmutabilidad de la cadena de bloques.  Además, las cadenas de bloques utilizan mecanismos de consenso como la   y la   para garantizar que las transacciones sean realmente auténticas y que no las realice una entidad malintencionada que intenta manipular la red. Prueba de trabajo Prueba de participación  Ahora que ha aprendido la relevancia de las funciones hash criptográficas en blockchain, aprendamos sobre ellas con mayor detalle en las secciones siguientes.  ¿Qué es una función hash criptográfica?  Una función hash criptográfica toma un mensaje de entrada y lo asigna a una salida   , llamada   o   .  de longitud fija hash resumen  Cualquiera que sea la longitud de la entrada (podría ser un solo carácter, una cadena o incluso un archivo grande), la salida siempre tiene una longitud fija, digamos   . N  En la siguiente ilustración, pasamos dos entradas diferentes   y   de diferentes longitudes al  bloquear. 'blockchain' 'hello'   SHA1  los  El bloque acepta entradas y las asigna a un hash de salida que tiene una longitud de 160 bits, o el equivalente a 40 dígitos hexadecimales, como se muestra a continuación.    SHA1    significa   . Debido a violaciones de seguridad conocidas en el pasado,  ya no se recomienda para casos de uso sensibles. sin embargo, el  clase de algoritmos, a saber, la  y  todavía se utilizan ampliamente. Nota: SHA Algoritmo Hashing Seguro   SHA1   SHA2   SHA256   SHA512  Propiedades de las funciones hash criptográficas  Las funciones hash criptográficas tienen algunas propiedades que las hacen seguras para las aplicaciones criptográficas.   1. Determinista  Una función hash criptográfica es determinista. Esto significa que no importa cuántas veces ingrese una entrada en   , obtendrá el   hash de salida. particular mismo   2. Computacionalmente eficiente  Los valores hash de salida deben ser rápidos de calcular, tanto cuando se realizan transacciones hash como durante la verificación.  Por lo tanto, una función hash criptográfica debería ser computacionalmente eficiente, permitiéndonos obtener el hash de salida en poco tiempo.   3. Resistente a la imagen previa o no reversible  Esta propiedad se basa en el concepto de   . funciones unidireccionales  Tomemos un ejemplo. tienes una funcion  : la función  devuelve el   del número ingresado.   f(x) = cube(x)   f cubo  En este caso, si la salida es 27, puede concluir de inmediato que la entrada es 3, que es la preimagen correspondiente a la salida 27. Por lo tanto, tal función    es resistente a la imagen previa.   f no  Sin embargo, las funciones hash criptográficas   ser resistentes a la imagen previa. deben  Esto significa que puede ingresar un mensaje en el algoritmo hash y obtener el hash. Pero no debería ser   obtener el mensaje de entrada mirando el hash. factible  Esto se ilustra como se muestra a continuación.    Resistencia previa a la imagen de las funciones hash (Imagen del autor)   4. Resistente a colisiones  Una función hash debe ser resistente a colisiones.   Pero, ¿qué es la colisión en el contexto de las funciones hash?  ¿Es esta la colisión de la que estamos hablando? 🤔   ¡No exactamente! 🙂  Bueno, analicemos qué significa realmente   . la resistencia a la colisión  Se dice que ocurre una colisión cuando dos mensajes de entrada  y  mapear al   hash de salida. Y la resistencia a colisiones simplemente significa que debería ser   encontrar dos mensajes   y  ese mapa al mismo hash.    M1   M2 mismo difícil diferentes   M1   M2   5. Muestra el efecto de avalancha  Incluso un pequeño cambio en la entrada debería cambiar el hash drásticamente.  En el ejemplo a continuación, solo cambiamos un solo carácter: 'b' a 'B'. ¡Y el hash de salida cambia por completo!   En resumen, una función hash criptográfica genera un hash   que es   pero   y es criptográficamente seguro. de longitud fija determinista aleatorio  Hasta ahora, ha aprendido qué son las funciones hash criptográficas y sus propiedades. Y hemos mencionado que el  La función hash es ampliamente utilizada.   SHA256  Sin embargo, ¿es realmente seguro un hash de 256 bits? Dirígete a la siguiente sección para averiguarlo.  ¿La seguridad de 256 bits es realmente segura?  Suponga que tiene el hash de salida deseado. Recuerde que una función hash criptográfica es determinista. Y genera el   hash para una entrada   . mismo específica  Pero también es   Entonces, la única forma en que puede recuperar la entrada es intentar generar el hash de salida en su extremo, a través de una serie de conjeturas aleatorias. no invertible.  Si puede generar este hash de salida adivinando entradas al azar, cree que es posible eventualmente romper el hash, ¿sí?  Bueno, ¡no es tan simple!  los  El algoritmo genera un hash de 256 bits, o el equivalente a 64 dígitos hexadecimales. Y un hash de 256 bits es una secuencia de 256 bits, cada uno de los cuales es un   o un   .   SHA256 0 1  ¡Entonces hay   combinaciones totales en total! Y este es un número increíblemente grande. Y romper este hash adivinando al azar es exponencialmente difícil. 2^256  Mira este interesante video de   .  Grant Sanderson de 3Blue1Brown  Y en el video anterior, Grant explica cuán complejo es el proceso.  En pocas palabras,   un                  incluso si tuviera acceso a los recursos informáticos más sofisticados del mundo y tiempo equivalente a 37 veces la edad del universo , aún tendrá una probabilidad de 1 en 4 mil millones de adivinar con éxito la entrada.     Un extracto del video de YouTube  Cómo calcular la suma SHA256 en Bash  Incluso puede usar comandos Bash simples para obtener el hash al aplicar los algoritmos hash seguros.  Si tiene Linux o Mac, abra su terminal y ejecute la siguiente línea de código. Si está en una máquina con Windows, considere usar un entorno de shell como   . Git Bash  El comando Bash  devuelve el hash de 256 bits, como se muestra a continuación.    sha256sum        860f5cae6febaa6b9064a16d78553819de43cb1e4c5a87ab267bb1c35fb41a04 $ printf   "I'm coding" | sha256sum  Observe que el hash de salida tiene 64 dígitos hexadecimales, cada uno de los cuales ocupa 4 bits.  Para obtener el hash SHA1 de 160 bits de largo, puede usar el comando Bash  . Ejecute el código anterior reemplazando  con  .    sha1sum   sha256sum   sha1sum      cafc711fba6c8ccdcbb807e5a676e9810e5cce4c $ printf   "I'm coding"  | sha1sum  En la siguiente sección, veremos cómo obtener el hash bajo el  algoritmo en Python.   SHA256  Cómo obtener el hash SHA256 en Python  Python se envía con un incorporado  módulo. Así que puedes seguir adelante e importarlo así:   hashlib   import hashlib.  Estos son los pasos para obtener el hash:  Utilizar el  constructor para instanciar un objeto hash   sha256()  Codifique la cadena del mensaje,   incluya un formato de codificación opcionalmente  Llama a  método para obtener el equivalente hexadecimal del hash de 256 bits   hexdigest()  El siguiente bloque de código muestra cómo puede hacerlo.        hash_obj = hashlib.sha256(message.encode()) hash_val = hash_obj.hexdigest()               import  hashlib message = "I'm coding" 
 print (hash_val) # output: 860f5cae6febaa6b9064a16d78553819de43cb1e4c5a87ab267bb1c35fb41a04 
 print ( len (hash_val)) # output: 64 
 # correct! 64 hexadecimal digits; total length = 64 * 4 = 256 bits  Fíjate cómo el  sum en este caso es el mismo que obtuvo de Bash en la sección anterior. Esto verifica la naturaleza determinista de las funciones hash criptográficas.   SHA256  Ahora, intentemos obtener los valores hash para una lista de cadenas.                       hash_obj = hashlib.sha256(string.encode()) hash_val = hash_obj.hexdigest()                           import  hashlib strings = [ "hello" , "sha256" , "sensitive info" ] for  string in  strings:      print ( f"Hash # {strings.index(string)+ 1 } : {hash_val} " ) # Output 
 Hash #1: 2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824 
 Hash #2: 5d5b09f6dcb2d53a5fffc60c4ac0d55fabdf556069d6631545f42aa6e3500f2e 
 Hash #3: 034fcc03d9332ee032b5815ef69b0f21926dd2da73f0fcfd65ff90ded1700892  Mira, así de simple es. ✅  Resumen de la discusión sobre las funciones hash criptográficas  Espero que hayas encontrado útil este tutorial sobre funciones hash criptográficas.  Has aprendido qué funciones criptográficas son cuáles son sus propiedades. Y también aprendiste a usar los comandos Bash como  y  para obtener los valores hash.   sha1sum   sha256sum  Además, has visto cómo usar Python's  módulo para generar hashes para cadenas de entrada.   hashlib  Asegúrese de probar algunos ejemplos más. ¡Sigue codificando!  Nota: Todas las imágenes de la publicación han sido creadas por el autor.  📚 Leer Siguiente  ▶️  Tutorial avanzado de modelado de temas: cómo usar SVD y NMF en Python  ▶️  Aprenda la agrupación en clústeres de K-Means mediante la cuantificación de imágenes en color en Python  ▶️  Matriz de confusión en el aprendizaje automático: todo lo que necesita saber  ▶️  9 mejores cursos de ingeniería de datos que debe tomar en 2022  ▶️  Matriz de término de documento en NLP: recuento y puntajes TF-IDF explicados

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Funciones hash criptográficas en Blockchain (con código Bash y Python)

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