Hash: Definition, SHA-256, Bedeutung für Blockchain

Ein Hash ist das Ergebnis einer Hash-Funktion: eine Zeichenfolge fester Länge, die aus beliebigen Eingabedaten berechnet wird. Egal ob du ein einzelnes Wort oder eine ganze Datei eingibst, das Ergebnis hat immer dieselbe Länge. Bei dem in Bitcoin genutzten Verfahren SHA-256 sind das stets 256 Bit, dargestellt als 64 Zeichen lange Hexadezimalfolge. Hashes sind ein Grundbaustein jeder Blockchain.

Eigenschaften eines Hash

Eigenschaft	Bedeutung
Deterministisch	gleiche Eingabe ergibt immer denselben Hash
Feste Länge	egal wie groß die Eingabe, der Hash ist gleich lang (SHA-256: 64 Hex-Zeichen)
Einwegfunktion	aus dem Hash lässt sich die Eingabe nicht zurückrechnen
Avalanche-Effekt	kleinste Änderung der Eingabe verändert den Hash komplett

Der Avalanche-Effekt ist entscheidend: Ändert sich auch nur ein einziges Zeichen im Originaltext, sieht der resultierende Hash völlig anders aus. Genau das macht Manipulationen sofort sichtbar.

Wofür Hashes in der Blockchain dienen

In einer Blockchain erfüllen Hashes mehrere Aufgaben. Jeder Block enthält den Hash des vorherigen Blocks, dadurch sind die Blöcke zu einer fälschungssicheren Kette verknüpft. Würde jemand eine alte Transaktion ändern, änderte sich deren Hash und damit alle folgenden Blöcke, der Betrug fiele sofort auf. Außerdem werden Transaktionen über einen Merkle-Baum zu einem einzigen Hash zusammengefasst, und beim Mining suchen Miner nach einem Hash, der bestimmte Bedingungen erfüllt.

Hash zur Datenprüfung: ein Beispiel

Hashes gibt es nicht nur in Krypto. Lädst du eine Datei herunter, veröffentlicht der Anbieter oft deren Hash (eine Prüfsumme). Du berechnest den Hash deiner heruntergeladenen Datei und vergleichst beide: Stimmen sie überein, ist die Datei unverändert. Schon ein einziges manipuliertes Byte würde einen völlig anderen Hash erzeugen. So lässt sich Integrität einfach überprüfen.

Was ein Hash nicht leistet

Ein Hash ist keine Verschlüsselung. Verschlüsselung ist umkehrbar (mit dem richtigen Schlüssel), ein Hash dagegen ist eine Einwegfunktion und lässt sich nicht zurückrechnen. Ein Hash schützt Daten also nicht vor fremden Blicken, sondern macht Veränderungen erkennbar. Er ist auch kein Passwort-Ersatz im klassischen Sinn, auch wenn Passwörter aus Sicherheitsgründen meist als Hash gespeichert werden.