Thuật toán

Thuật toán là gì?

Thuật toán là một chuỗi hướng dẫn được xác định rõ hoặc một bộ quy tắc được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể. Nói đơn giản, nó giống như công thức trong một cuốn sách dạy nấu ăn cho bạn biết cách nấu một món ăn theo từng bước. Về mặt tính toán và toán học, thuật toán thực hiện các thao tác, tính toán và xử lý dữ liệu để đạt kết quả mong muốn. Có thể bao gồm các công thức đơn giản cho các phép toán số học cho đến các quy trình phức tạp, với nhiều phần quản lý các chức năng quan trọng trong ứng dụng phần mềm như sắp xếp dữ liệu hoặc tìm đường dẫn trong hệ thống định vị.

Thuật toán mật mã là gì?

Thuật toán mật mã là một dạng thuật toán chuyên biệt được thiết kế để bảo mật thông tin kỹ thuật số, đảm bảo an toàn cho dữ liệu được chuyển trên các mạng khác nhau trước các hoạt động giả mạo và truy cập trái phép. Các thuật toán này sử dụng toán học và logic để xáo trộn (mã hóa) dữ liệu thành một định dạng không thể đọc được nếu không có khóa giải mã. Quá trình này không chỉ giúp tính bảo mật mà còn đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực của dữ liệu, vì mọi thay đổi trong dữ liệu được mã hóa đều có thể bị phát hiện.

Thuật toán mật mã đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một môi trường kỹ thuật số bảo mật, đặc biệt là cho các giao dịch và giao tiếp trực tuyến. Chúng được phân thành hai loại chính: thuật toán đối xứng, sử dụng cùng một khóa cho cả việc mã hóa cũng như giải mã, và thuật toán bất đối xứng, sử dụng một cặp khóa (khóa công khai để mã hóa và khóa riêng để giải mã). Các thuật toán này tạo nên nền tảng của nhiều giao thức bảo mật được sử dụng trong giao tiếp kỹ thuật số, bao gồm các giao thức dành cho email an toàn, ngân hàng trực tuyến và giao dịch tiền điện tử.

Các thuật toán phổ biến trong tiền điện tử

● SHA-256: Được sử dụng bởi Bitcoin, SHA-256 là một hàm băm mật mã, giúp chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành chữ ký 256 bit độc nhất, thuật toán này nổi tiếng với khả năng bảo mật cao và chống lại tấn công.

● Scrypt: Được sử dụng bởi Litecoin và các loại tiền điện tử khác, Scrypt được thiết kế để sử dụng nhiều bộ nhớ hơn SHA-256, làm giảm lợi thế của việc sử dụng các giải pháp phần cứng chuyên dụng như ASIC và tăng khả năng tiếp cận khai thác cho người dùng cá nhân.

● Ethash: Trước khi chuyển sang Proof of Stake vào năm 2022, Ethereum đã sử dụng phương thức Proof of Work có tên là Ethash. Thuật toán này được tạo ra để kháng ASIC bằng cách yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn trong quá trình khai thác, điều này ưu tiên cài đặt khai thác dựa trên GPU.

● EdDSA (Ed25519): Được sử dụng để tạo chữ ký số, thuật toán này được biết đến với tốc độ, bảo mật và khả năng kháng lại một số loại tấn công mật mã nhất định, được sử dụng trong các loại tiền điện tử như Cardano.

● X11: Được sử dụng bởi Dash, X11 là một cơ chế đồng thuận Proof of Work (Bằng chứng công việc) phức tạp, yêu cầu phát triển 11 thuật toán băm riêng biệt, khiến việc tạo ra các công cụ khai thác ASIC trở nên khó khăn.

Ứng dụng thuật toán trong tiền điện tử

● Xác minh giao dịch: Các thuật toán xử lý và xác minh tính hợp pháp của các giao dịch trước khi thêm chúng vào blockchain.

● Tăng cường bảo mật: Dữ liệu được mã hóa bằng các thuật toán mật mã, đảm bảo rằng các giao dịch và nội dung ví được an toàn trước hoạt động truy cập trái phép và hack.

● Mô hình đồng thuận: Các thuật toán như Bằng chứng công việc (PoW) và Bằng chứng cổ phần (PoS) được sử dụng để đạt được sự đồng thuận về tính hợp lệ của giao dịch và tạo ra khối mới mà không cần bên trung gian.

● Khả năng mở rộng mạng: Bằng cách cải thiện khả năng mở rộng của mạng blockchain, các thuật toán nâng cao giúp chúng quản lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây mà không phải hy sinh tính phi tập trung hoặc bảo mật.