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SHA-256とは？特徴や仕組みをわかりやすく解説

Crypto-Currency.News

ビットコインで使われているSHA-256は、デジタルデータの安全性を確保するための暗号学的ハッシュ関数の一種であり、入力データを固定サイズの256ビットのハッシュ値に変換するアルゴリズムである。

SHA-256は、入力データをブロックに分割し、各ブロックごとに中間ハッシュ値を計算して最終的なハッシュ値を生成する。

SHA-256は、データが改ざんされていないことを確認するために使用されるデジタル署名やメッセージ認証コードの生成に広く使用されている。

暗号通貨のハッシュ関数とは？

暗号通貨におけるハッシュ関数は、取引履歴や新しいブロックを検証するために使用される暗号学的な関数である。

入力されたデータを固定長のランダムなハッシュ値に変換することができ、このハッシュ値を用いて改ざんされたデータが存在しないかどうかを検証することができる。

また、ハッシュ関数は、ブロックチェーン上のブロックを連結するためにも使用される。

ブロックに含まれる前のブロックのハッシュ値を用いて、そのブロックのハッシュ値を計算し、それを次のブロックに含めることで、連鎖的にブロックを連結する。

これらのハッシュ関数は、高い暗号学的セキュリティと高速な処理性能が求められる。

暗号通貨において使用される代表的なハッシュ関数は以下のとおりである。

  1. SHA-256
    ビットコイン、ビットコインキャッシュなど多くの暗号通貨で使用されている、256ビットのハッシュ値を生成するSHA-2ファミリーの関数である。

  2. Scrypt
    ライトコインなど一部の暗号通貨で使用されている、パスワードハッシュ関数を拡張したもので、高速なASICマシンによるマイニングを抑制する目的で導入された。

  3. Ethash
    イーサリアムなど一部の暗号通貨で使用されている、DAG（Directed Acyclic Graph）と呼ばれるデータ構造を利用したハッシュ関数である。

  4. Equihash
    Zcash、Bitcoin Goldなど一部の暗号通貨で使用されている、メモリハード関数と呼ばれるハッシュ関数で、高速なASICマシンによるマイニングを抑制する目的で導入された。

  5. X11
    ダッシュなど一部の暗号通貨で使用されている、11種類のハッシュ関数を組み合わせたアルゴリズムである。ASICマシンによるマイニングの抑制や、エネルギー消費の削減が目的とされている。

SHA-256とは？

SHA-256アルゴリズムは、アメリカ国家安全保障局（NSA）が設計したSHA（Secure Hash Algorithm）ファミリーの一種で、2001年に公開された。

SHA-256は、SHA-2ファミリーの中でも256ビットのハッシュ値を生成する関数であり、SHA-224、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256と共に、現在でも多くのセキュリティプロトコルやシステムで使用されている。

SHA-256アルゴリズムが公開された当初は、MD5やSHA-1などの古いハッシュ関数が多く使用されていた時期であり、SHA-256の登場は暗号学的セキュリティを強化するために重要な役割を果たした。

また、SHA-256は、ビットコインなどの暗号通貨において、トランザクションの検証やブロックのマイニングにも広く使用されている。

SHA-256アルゴリズム自体は、設計に当たってNSAが莫大なリソースを投じて検討した結果、高いセキュリティ性と効率性が両立されたアルゴリズムとして誕生した。

その後、SHA-256は様々な暗号学的な攻撃に対して安全であることが証明され、現在でも世界中のセキュリティエキスパートによって信頼されている。

SHA-256アルゴリズムの主な特徴は以下のとおりである。

  1. ハッシュ値の固定サイズ
    SHA-256アルゴリズムによって生成されるハッシュ値は256ビットの固定サイズであり、入力データの長さに依存しません。

  2. 暗号学的セキュリティ
    SHA-256は、暗号学的に安全なハッシュ関数であり、入力データの微小な変更にも大きく異なる出力を生成するため、データの改ざんや偽造を防止することができる。

  3. ハッシュ値の一意性
    SHA-256は、様々な入力データに対して、ほとんど同じハッシュ値が生成される確率が極めて低いため、ハッシュ値を一意的な識別子として使用することができる。

  4. 高速な処理速度
    SHA-256アルゴリズムは、高速なハッシュ値の生成を実現するため、大量のデータを効率的に処理することができる。

  5. 広く使用されている
    SHA-256は、デジタル署名やメッセージ認証コードの生成に広く使用されており、セキュリティに関連する様々なアプリケーションで使用されている。

SHA-256の暗号通貨とは？

SHA-256の暗号通貨として、以下のようなものが代表的である。

  1. ビットコイン (Bitcoin)
    最初に登場した暗号通貨であり、SHA-256を採用している。ビットコインは、マイニングと呼ばれる作業によって新しいブロックを生成し、取引を検証する仕組みを持っている。

  2. ビットコインキャッシュ (Bitcoin Cash)
    ビットコインからフォークされた暗号通貨であり、SHA-256を採用している。ブロックサイズを拡大することで取引処理能力を向上させることを目的としている。

  3. ビットコインSV (Bitcoin SV)
    ビットコインキャッシュからフォークされた暗号通貨であり、SHA-256を採用している。ブロックサイズを拡大し、スケーラビリティを改善することを目的としている。

  4. テザー (Tether)
    米ドルにペッグされたステーブルコインであり、SHA-256を採用している。テザーは、暗号通貨市場において、価格の安定性を確保するために使用される。

  5. ビットコインゴールド (Bitcoin Gold)
    ビットコインからフォークされた暗号通貨であり、SHA-256を採用している。

  6. マイニングアルゴリズムを変更することで、一般的なPCでもマイニングを可能にすることを目的としている。

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