Hash: Mekanisme "KTP" Blockchain, Dijelaskan Secara Lengkap

Dalam dunia kriptografi, hash seperti sidik jari unik dari setiap data — bahkan data yang paling kompleks sekalipun akan menghasilkan output dengan panjang tetap. Kedengarannya sederhana, tetapi fungsi hash mendukung keamanan seluruh jaringan Bitcoin.

Mengapa Hash Bersifat One-Way

Karakteristik utama dari hash adalah keterandalan + sifat satu arah. Input yang sama akan selalu menghasilkan output yang sama, tetapi proses kebalikannya hampir tidak mungkin dilakukan. Misalnya, menggunakan SHA-256 untuk memproses “bitcoin” dan “Bitcoin”, meskipun hanya berbeda satu huruf kapital, hash yang dihasilkan akan benar-benar berbeda — inilah sensitivitas hash.

Selain itu, tidak peduli berapa kali proses dilakukan, hasilnya tetap sama. Karakteristik ini menjadikan hash alat yang sempurna untuk memverifikasi integritas data — Anda bisa mengompres sebuah file besar menjadi satu rangkaian hash 64 karakter, dan bahkan perubahan satu bit data akan mengubah seluruh hash tersebut.

Perbedaan Hash Kriptografi dan Hash Biasa

Tidak semua hash melibatkan kriptografi. Hash biasa cukup digunakan untuk pencarian database dan analisis file, tetapi hash kriptografi adalah fondasi dari blockchain.

Hash kriptografi harus memenuhi tiga syarat utama:

1. Ketahanan terhadap Collision — Tidak dapat ditemukan dua input berbeda yang menghasilkan hash yang sama. Secara teori, collision pasti ada (karena input tak terbatas dan output terbatas), tetapi mungkin membutuhkan jutaan tahun perhitungan untuk menemukannya, sehingga SHA-256 dianggap aman. SHA-0 dan SHA-1 sudah diretas, saat ini hanya SHA-2 dan SHA-3 yang dipercaya.

2. Ketahanan terhadap Serangan Pre-Image — Tidak mungkin untuk membalikkan hash ke data aslinya. Inilah alasan mengapa banyak layanan menyimpan hash password daripada password asli — meskipun database dicuri, penyerang tidak dapat mengembalikan password asli.

3. Ketahanan terhadap Serangan Second Pre-Image — Tidak dapat ditemukan input lain yang menghasilkan hash yang sama. Tingkat kesulitan ini berada di antara dua syarat sebelumnya, dan setiap hash yang tahan collision pasti juga tahan terhadap serangan ini.

Peran Hash dalam Penambangan (Mining)

Inti dari penambangan Bitcoin adalah perhitungan hash dalam jumlah besar. Penambang harus menyesuaikan parameter dalam data blok (Nonce), lalu menghitung hash sampai mendapatkan output yang diawali sejumlah nol — jumlah nol ini disebut tingkat kesulitan.

Tingkat kesulitan akan otomatis disesuaikan: jika kekuatan komputasi jaringan meningkat, tingkat kesulitan naik; jika menurun, tingkat kesulitan turun. Tujuannya adalah menjaga waktu pembuatan blok rata-rata sekitar 10 menit. Inilah mengapa penambangan Bitcoin semakin sulit — bukan karena fungsi hash menjadi lebih rumit, tetapi karena kekuatan komputasi seluruh jaringan bersaing.

Menariknya, penambang tidak perlu mencari collision. Sebuah blok mungkin memiliki ratusan hash valid (semuanya diawali cukup banyak nol), dan penambang hanya perlu menemukan salah satu dari mereka. Siapa yang pertama menemukannya, dia yang akan memproses blok berikutnya. Desain ini cerdas karena: menjaga keamanan sekaligus memberi peluang yang adil bagi semua penambang untuk menang.

Mengapa Hash adalah Firewall dari Blockchain

Setiap blok terhubung melalui hash dan hash dari blok sebelumnya — mengubah data transaksi di masa lalu berarti harus menghitung ulang hash semua blok berikutnya, yang hampir tidak mungkin dilakukan saat jaringan berkembang pesat. Ditambah lagi, dengan verifikasi terdistribusi, hash membuat blockchain memiliki ketidakberubahan sejarah.

Singkatnya: hash membuat data besar menjadi dapat diverifikasi, dapat dilacak, dan sulit diubah. Ketiga karakteristik ini saling melengkapi dan tidak bisa dipisahkan.