Хеш транзакции: что это и как он устроен

Хеш-функция превращает данные любого размера в строку одной и той же длины. Блокчейны используют криптографические хеш-функции и держатся на трёх их свойствах:

• Детерминированность. Одна и та же транзакция всегда даёт один и тот же хеш. Любой узел сети, посчитав его сам, получит ту же строку, поэтому хеш и служит общим номером операции.
• Лавинный эффект. Стоит изменить во входных данных один знак — сумму, адрес, комиссию, — и хеш меняется целиком, а не в одном символе. Похожие транзакции не дают похожих хешей.
• Необратимость. По хешу нельзя восстановить транзакцию. Обозреватель не «расшифровывает» хеш, а ищет по нему запись в блокчейне — для него хеш только ключ поиска.

В Bitcoin, Ethereum и TRON хеш занимает 256 бит — в шестнадцатеричной записи это 64 символа из цифр 0–9 и букв a–f. Таких строк 2²⁵⁶, это число из 78 цифр, поэтому у двух разных транзакций хеш на практике не совпадает.

Хеш-функция и набор данных у каждой сети свои:

У Bitcoin есть особенность: кошельки и обозреватели показывают хеш в обратном порядке байт — не так, как он лежит внутри блока. Так повелось с первых версий программы, и на поиск это не влияет: все сервисы показывают один и тот же «перевёрнутый» вид.

Keccak-256 в Ethereum — алгоритм, из которого вырос стандарт SHA-3, но не сам стандарт: входные данные в нём дополняются иначе, и результат с SHA3-256 не совпадает.

Хеш не присваивают переводу со стороны — он вычисляется из самого перевода. Чтобы выдать другой перевод за этот, нужна транзакция с тем же хешем, то есть коллизия SHA-256 или Keccak-256, а её не нашёл никто. Поэтому хеш однозначно указывает на одну операцию: если по присланному хешу в блокчейне лежит перевод, речь именно о нём, и подменить его сумму или адрес нельзя.

Хеш защищает и историю. В Bitcoin хеши транзакций блока сводятся в одно значение — корень дерева Меркла, — которое записано в заголовке блока, а хеш заголовка входит в следующий блок. Незаметно изменить старый перевод нельзя: поменяются его хеш, корень дерева, хеш блока и хеши всех блоков после него.

Хеш блока при этом — другая строка, её считают от заголовка. В обозревателе она стоит рядом с хешем транзакции и выглядит так же, но по ней найдётся блок целиком, а не ваш перевод.

Хеш известен кошельку сразу после подписи — ещё до того, как перевод попадёт в блок. Но это хеш именно подписанной версии. Если отправитель заменяет перевод, у замены будет свой хеш:

• Ускорение в Ethereum и EVM-сетях. Кнопка «ускорить» в кошельке отправляет новую транзакцию с тем же порядковым номером (nonce) и большей комиссией. В блок попадёт только одна из двух, и если это ускоренная, старый хеш так и не подтвердится.
• Replace-by-fee в Bitcoin. Отправитель заменяет висящий в очереди (mempool) перевод таким же, но с большей комиссией — и с новым хешем.
• Отмена. «Отменить» неподтверждённый перевод — значит отправить на его место другую транзакцию, обычно перевод самому себе. У отмены тоже свой хеш.

Ускорить перевод можно и не меняя его хеша. В Bitcoin получатель или отправитель (через сдачу) тратит ещё не подтверждённый выход новой транзакцией с высокой комиссией — это называется CPFP. Майнеру выгодно включить в блок обе, и исходный хеш остаётся прежним.

Отсюда частая путаница: хеш, скопированный сразу после отправки, висит неподтверждённым или не находится вовсе, хотя деньги пришли, — подтвердилась замена. Её видно в истории адреса отправителя.

В ранних версиях Bitcoin подпись входила в данные, из которых считался хеш. А подпись можно было слегка изменить так, что она оставалась верной: перевод уходил тот же, а хеш у него становился другим. Это называли malleability — податливостью транзакций. Деньги от этого не терялись, но программы, которые следили за переводом по хешу, могли решить, что он не прошёл.

Обновление SegWit (BIP141, 2017 год) вынесло подписи в отдельную часть транзакции — witness — и перестало учитывать её при расчёте txid. Хеш вместе с подписями у SegWit-перевода тоже есть, он называется wtxid. Кошельки и обозреватели показывают txid — его и нужно искать; у переводов без SegWit оба хеша совпадают.

Сам хеш — только номер операции: риска у него нет, и о происхождении денег он ничего не говорит. По номеру находят перевод: поиск AMLKYC по хешу показывает сеть, статус, сумму и время перевода, адреса отправителя и получателя. Откуда пришли деньги, показывает AML-проверка этих адресов, а что делать, если перевод уже получен, — страница проверки транзакции.