Qu'est-ce que l'algorithme SHA-256 et quelles sont les meilleures pièces de monnaie SHA-256 à exploiter ?

Comprendre SHA-256

L'Agence de sécurité nationale (NSA) des États-Unis a créé la famille d'algorithmes de hachage cryptographique Secure Hashing Algorithm (SHA). Pour simplifier, une fonction de hachage est un algorithme mathématique qui accepte une entrée (tout type de données, comme un fichier ou un mot de passe) et produit la valeur de hachage, également connue sous le nom de condensat, sous forme de chaîne de caractères de longueur fixe.

SHA-256 a remplacé l'algorithme SHA-1, autrefois très utilisé. Des failles avaient été détectées dans son code, le rendant peu sûr. Avec le développement de la technologie au fil du temps, il est devenu difficile pour les attaquants de tirer parti de l'algorithme SHA-256 et de menacer l'intégrité des données hachées.

La taille en bits de la sortie de hachage est indiquée par SHA-256. Il produit une valeur de hachage de 256 bits, offrant un espace de recherche nettement plus vaste que la version précédente (SHA-1). Cela signifie qu’il est mathématiquement impossible de déterminer la donnée d’origine à partir de la valeur de hachage.

Fonctionnement du SHA-256 étape par étape

Les tours sont une séquence d'opérations mathématiques que SHA-256 utilise pour traiter les données d'entrée. Le pré-traitement des données, l'expansion du message et la fonction de compression du message font partie des étapes qui composent chaque tour. Les principales étapes de l'algorithme SHA-256 sont les suivantes :

• Préparation des données
  

La longueur du message original en bits est ajoutée après qu'un bit est ajouté, suivi de zéros, afin de s'assurer que les données d'entrée sont étendues à 512 bits.

• Expansion du message
  

Au moyen d'une séquence d'opérations logiques, le bloc d'entrée de 512 bits est divisé en 16 mots de 32 bits. Ces mots sont ensuite développés en 64 mots de 32 bits.

• Compression des messages
  

Suite à l'expansion, le bloc de message de 64 mots est traité en 64 tours, chacun comprenant les étapes suivantes :

• Trouver la constante ronde
  

Selon l'endroit où se trouve la ronde dans l'ordre, une valeur constante de 32 bits différente est générée pour chaque ronde.

• Déterminer quand envoyer les messages
  

Sur la base de la constante d'arrondi et du bloc de message de 64 mots, un calendrier de messages de 64 entrées est produit.

• Mise à jour des variables de travail
  

Afin de mettre à jour les variables de travail, qui sont huit mots de 32 bits utilisés pour stocker des valeurs intermédiaires pendant le processus de hachage, un ensemble de calculs logiques et le programme du message sont utilisés.

• Calculer la valeur de hachage
  

La valeur de hachage de 256 bits est générée en combinant les résultats finaux des valeurs de travail une fois que les 64 cycles sont terminés.

Voici les caractéristiques du SHA-256 : * **Fonction de hachage cryptographique :** Le SHA-256 est une fonction de hachage cryptographique conçue pour créer une empreinte digitale unique et de taille fixe (256 bits) pour n'importe quelle donnée d'entrée. * **Irréversibilité (Fonction à sens unique) :** Il est pratiquement impossible de retrouver les données d'origine à partir de leur hachage SHA-256. * **Résistance aux collisions :** Il est extrêmement difficile de trouver deux ensembles de données différents qui produisent le même hachage SHA-256. * **Déterminisme :** La même donnée d'entrée produira toujours le même hachage SHA-256. * **Effet avalanche :** Une petite modification de la donnée d'entrée entraîne une modification très significative du hachage de sortie. * **Vitesse :** Bien que sécurisé, le SHA-256 est conçu pour être calculé efficacement. * **Utilisations :** Il est couramment utilisé dans la sécurité informatique, notamment pour la signature numérique, le stockage sécurisé de mots de passe, le hachage de blocs dans les blockchains (comme Bitcoin), et pour vérifier l'intégrité des données. * **Taille de sortie fixe :** Le hachage de sortie est toujours de 256 bits (32 octets), quelle que soit la taille de l'entrée.

La longueur du message, la longueur de la synthèse et l'irréversibilité sont les trois caractéristiques principales de l'algorithme SHA-256.

• Longueur du résumé

Une fonction de hachage cryptographique appliquée à des données produit une empreinte de hachage d'une longueur de 256 bits. Vous pouvez choisir d'utiliser des empreintes plus longues et SHA-512 lors de l'installation d'un certificat SSL sur votre serveur. SHA-512 est plus sécurisé, mais comme il nécessite davantage de calculs et de puissance de traitement, il n'est pas recommandé pour la plupart des systèmes.

• Fonction de hachage cryptographique

La fonction de hachage SHA-256 génère une sortie de taille fixe (valeur de hachage) à partir d'une entrée (message). Parce que chaque entrée unique produit une sortie unique qui semble aléatoire, il est très difficile de déduire le texte original à partir de la valeur de hachage.

• Longueur de sortie fixe

Une valeur de hachage de 256 bits (32 octets) est produite par SHA-256. Les résultats fiables et uniformes facilitent une comparaison et une confirmation d'intégrité efficaces des données.

• Résistant aux collisions

L'impossibilité de produire la même sortie de hachage à partir de deux valeurs d'entrée différentes la rend résistante aux collisions. Cela garantit qu'une valeur de hachage distincte est attribuée à chaque bloc dans le registre de la blockchain.

• Résistance à la préimage

Une valeur de hachage empêche la recréation de l'entrée. Cela garantit que, dans la preuve de travail de Bitcoin, les mineurs sont obligés d'utiliser la méthode de la force brute pour s'assurer que le travail est terminé, plutôt que d'essayer de deviner la valeur du nonce en convertissant le hachage acceptable en entrée.

La domination des ASICs sur le SHA-256

Il est important de garder à l'esprit que l'algorithme de hachage SHA-256 n'a jamais été conçu pour résister à des ordinateurs puissants. Le débat sur la résistance aux ASIC sur les réseaux blockchain a commencé bien après la sortie de Bitcoin.

En 2009, le réseau Bitcoin a fait son apparition, ne prenant alors en charge que les processeurs. De ce fait, tous les mineurs bénéficiaient d'un traitement équitable. Le réseau a ensuite été bouleversé par l'arrivée des cartes graphiques, des FPGA et des ASIC.

Par conséquent, les options moins chères comme les CPU et les GPU ont perdu une partie de leur utilité à long terme pour le minage de bitcoins.

Il est évident que les ASIC dominent désormais le réseau et gagnent sans cesse en puissance. L'évolution du taux de hachage global du réseau Bitcoin au fil du temps le démontre clairement.

Les applications de SHA-256 incluent : * **Sécurité des données :** Il est utilisé pour vérifier l'intégrité des données, garantissant qu'elles n'ont pas été modifiées. * **Certificats numériques :** SHA-256 est utilisé dans les certificats pour authentifier l'identité des sites web et des individus. * **Blockchain et cryptomonnaies :** Il joue un rôle crucial dans la sécurisation des transactions et le maintien de l'intégrité des registres distribués des cryptomonnaies comme le Bitcoin. * **Stockage sécurisé :** Il est utilisé pour hacher des mots de passe et d'autres informations sensibles avant de les stocker, protégeant ainsi les données même si la base de données est compromise. * **Signatures numériques :** Il aide à créer des signatures numériques qui garantissent l'authenticité et l'intégrité d'un document ou d'un message. * **Protocoles de sécurité :** Il est intégré dans divers protocoles de sécurité comme TLS/SSL pour sécuriser les communications sur Internet. * **Extraction de cryptomonnaies (mining) :** Dans certaines cryptomonnaies, SHA-256 est utilisé dans le processus de minage pour valider les blocs de transactions.

Voici quelques applications de l'algorithme SHA-256 :

• Validation des données
  

Lorsqu'il est nécessaire de confirmer l'exactitude des données, particulièrement lors de leur transmission, l'utilisation du SHA-256 devient essentielle. Une technique fiable de vérification des données est offerte par un changement dans la valeur de hachage, qui indique une modification dans les données d'origine.

• Stockage des mots de passe

SHA-256 est largement utilisé pour le stockage sécurisé de mots de passe. Les données sensibles sont conservées de manière plus sécurisée car la valeur de hachage est enregistrée plutôt que le mot de passe réel.

• Signatures électroniques

Afin de garantir la légitimité des documents électroniques, SHA-256 devient un instrument utile. Il aide à la création de signatures numériques, qui valident l'authenticité du document, en générant une valeur de hachage distincte pour chaque document.

• Technologie basée sur la blockchain

Le SHA-256 est essentiel au fonctionnement de la technologie blockchain, en particulier dans le cas des cryptomonnaies telles que Bitcoin. En résolvant des énigmes mathématiques complexes, il contribue au processus de minage en ajoutant de nouvelles transactions à la blockchain.

Avantages du SHA-256

• Intégrité des données

SHA-256 garantit que les données restent inchangées et intactes pendant la transmission. Toute modification, même minime, des données d'origine entraîne une valeur de hachage entièrement différente.

• Sécurité

SHA-256 offre un haut niveau de protection pour une fonction de hachage cryptographique. Le calcul des données originales à partir de leur valeur de hachage est quasi nul.

• Efficacité

L'efficacité de calcul de SHA-256 est maintenue malgré sa structure complexe. Il produit la valeur de hachage instantanément, permettant un traitement plus rapide des données.

Inconvénients du SHA-256

• Manque de souplesse

Les données ne peuvent pas être annulées ou décodées sous leur forme d'origine une fois qu'elles ont été converties en valeur de hachage.

• Vulnérabilité potentielle

Une collision de hachage, qui se produit lorsque deux entrées de données distinctes produisent la même valeur de hachage, est une possibilité théorique, bien qu'extrêmement rare.

Les meilleures cryptomonnaies SHA-256 à miner

Parmi les cryptomonnaies utilisant l'algorithme SHA-256, Bitcoin est la plus connue. Pour bien comprendre en quoi Bitcoin se distingue, il est essentiel de se pencher sur une altcoin légèrement plus légère que Bitcoin afin de mieux saisir ses caractéristiques propres. Bien que l'algorithme diffère, le fonctionnement du Litecoin est en quelque sorte similaire ; ce n'est qu'en les comparant l'un à l'autre que l'on constate de légères différences. Voyons en quoi le BTC diffère du LTC pour une compréhension approfondie :

En quoi le BTC est-il différent du Litecoin

Près d'une semaine après l'apparition du Bitcoin, le Litecoin a également fait son apparition ; il est considéré comme l'une des premières cryptomonnaies alternatives à avoir vu le jour peu après le Bitcoin. Le Litecoin étant une version allégée du Bitcoin, son fondateur, Charlie Lee, l'a souvent qualifié d'“ argent face à l'or du Bitcoin ”.

C'est au niveau du plafond d'offre maximal de chaque cryptomonnaie que le Litecoin et le Bitcoin se distinguent pour la première fois. Le plafond d'offre maximal du Bitcoin est de 21 millions, tandis que celui du Litecoin est de 84 millions.

Les protocoles de minage du Litecoin et du Bitcoin constituent une autre différence. Comme mentionné précédemment, le Litecoin génère des pièces à l'aide d'une version modifiée de Scrypt, tandis que le Bitcoin utilise SHA-256. Le temps nécessaire au traitement des transactions pour chaque cryptomonnaie varie en fonction du protocole. En termes de vitesse de traitement et de confirmation des transactions, le Litecoin est quatre fois plus performant que le Bitcoin.

Comme le nombre de cycles de vérification des transactions est réduit, la rapidité de traitement des transactions peut se faire au détriment de la sécurité. Le délai de confirmation du Litecoin est de 2,5 minutes, tandis que celui de Bitcoin est d'environ 10 minutes.