Função hash criptográfica

Essas funções exibem efeito avalanche: alterar um bit da entrada modifica cerca de metade da saída. O SHA-256, da família SHA-2 do NIST, com digest de 256 bits, é a base da mineração e dos identificadores da rede Bitcoin. O NIST anunciou o Keccak como vencedor do concurso SHA-3 em 2 de outubro de 2012 e publicou o FIPS 202 em agosto de 2015. Uma nuance importante: Ethereum usa Keccak-256, não o SHA-3 padrão, porque é anterior ao FIPS 202 e difere no byte de preenchimento (padding); por isso SHA3-256 e Keccak-256 produzem saídas diferentes para a mesma entrada. Em circuitos de conhecimento zero são usados hashes amigáveis como Poseidon, MiMC ou Rescue, baratos de avaliar sobre corpos finitos.

É o substrato da integridade de dados, dos endereços, dos compromissos (commitments), da prova de trabalho e das assinaturas. Enquanto não existirem colisões práticas, as estruturas que dependem dela, como as árvores de Merkle e as próprias redes blockchain, herdam sua segurança.

Bitcoin aplica SHA-256 duplo em sua prova de trabalho e nos identificadores de transação. Ethereum usa Keccak-256 para derivar endereços (os últimos 20 bytes do hash da chave pública), para os seletores de função e para as raízes de estado. Poseidon aparece em circuitos de Zcash e Starknet e em árvores de Merkle voltadas para zk. Em toda assinatura digital, o que se assina é o hash da mensagem, e a segurança de um zk-STARK se reduz diretamente à do hash empregado.