Il se peut que dans de nombreuses conversations sur les cryptomonnaies, vous ayez entendu parler de Hash et de Fonction de Hachage. Pour avoir une idée générale, nous devons savoir qu’un Hash est le résultat d’une Fonction de Hachage. Les Fonctions de Hachage sont un type d’opération cryptographique créée, ce qui en fait des identifiants uniques. Ces identifiants sont dérivés des informations extraites de chaque bloc de la blockchain.
L’objectif principal des fonctions de hachage est l’encodage des données pour créer une chaîne de caractères unique. Une fonction peut être créée quelle que soit la quantité de données qui y est implémentée. Ces fonctions de hachage sont utilisées principalement dans la technologie de la chaîne de blocs, apportant une plus grande sécurité à celle-ci.
Ainsi, une fonction de hachage cryptographique, habituellement connue sous le nom de « hash », est un processus mathématique qui transforme tout type de données, quelle que soit leur taille, en une nouvelle série de caractères ayant une longueur fixe et unique.
En effet, si vous avez déjà vu un document officiel signé avec une signature électronique, il est possible que vous ayez déjà rencontré ce type de code dans l’une des marges ou au bas du document. Ainsi, un exemple de hash pourrait être un code de ce type : 9c8245e6e0b74cfccg97e8714u3234228fb4xcd2.
Exemples du monde réel où nous utilisons des fonctions de hachage
- Pour examiner des données similaires et localiser des fichiers modifiés, les services de stockage en nuageutilisent des tâches de hachage.
- Pour distinguer des enregistrements dans un référentiel, le système de contrôle de version Gitutilise des capacités de hachage.
- Dans ses programmes de preuve de travail, Bitcoinutilise un algorithme de hachage.
- Les experts en criminalistique numériqueutilisent des valeurs de hachage pour garantir que les objets numériques n’ont pas été déplacés.
- Pour identifier des données suspectes d’être malveillantes qui traversent un réseau, les NIDSutilisent des hachages.
Définition et caractéristiques de la fonction de hachage
Les fonctions de hachage utilisées en sécurité et dans la technologie moderne doivent respecter des propriétés très strictes pour être considérées comme efficaces :
| Caractéristique | Concept principal | Détail et application (Fonction) |
| Longueur fixe | Déterminisme de la sortie | Peu importe que l’entrée soit 5 lettres ou 5 Go, le résultat (le hash) aura toujours la même longueur définie (ex. 64 caractères en SHA-256). |
| Unicité / Irréversibilité | « L’Empreinte Digitale » | Changer un seul bit dans l’entrée (une virgule par un point) produit un hash complètement différent. C’est fondamental pour vérifier l’intégrité des données. |
| Fonction à sens unique | Irréversibilité cryptographique | Il n’est pas possible (en théorie) d’obtenir les données originales à partir du résultat d’une Fonction de Hachage. Grâce à cela, les Hashes sont totalement sécurisés. |
| Unicité / Résistance aux collisions | Preuve d’intégrité forte | Cela signifie qu’il n’est pas possible de calculer un Hash qui nous mène à un autre Hash identique. Ceux-ci sont appelés pré-image et seconde image, concepts dont découle la sécurité des hashes. |
| Effet Avalanche | Sensibilité au changement | Cela signifie que, en cas de toute modification minimale dans les données d’entrée, un Hash différent de l’original sera généré. Si un seul caractère est changé (« Ma Maison » vs. « Ma Chasse »), le hash résultant est totalement différent. |
| Résistance à la préimage | Protection des mots de passe | Propriété qui garantit qu’on ne peut pas obtenir le mot de passe ou message original à partir de la valeur de hachage stockée. |
| Utilisation du Salt (Valeur Sal) | Amélioration de la sécurité | Une chaîne de données aléatoire et unique qui est ajoutée au mot de passe avant de le hacher. Elle évite les attaques par tables arc-en-ciel (rainbow tables), faisant que des mots de passe identiques produisent des hashes différents pour chaque utilisateur. |
Applications pratiques des fonctions de hachage
Les fonctions et codes ‘hash’ brillent dans le domaine de la cryptographie, où ils ont une grande utilité dans diverses applications.
- Protection et sécurité des mots de passe.Au lieu de stocker les mots de passe en texte brut dans une base de données, les organisations stockent le ‘hash’ des mots de passe. Lorsqu’un utilisateur tente de se connecter, le système calcule le ‘hash’ du mot de passe saisi et le compare au ‘hash’ stocké dans la base de données. Si les ‘hashes’ correspondent, l’accès est autorisé.
- Vérification de l’intégrité des données et des contenus multimédias.Lors du transfert de fichiers ou du stockage d’informations dans un système, une valeur ‘hash’ des données originales est créée. Ce ‘hash’ accompagne les données pendant leur envoi ou est stocké à côté d’elles. À l’arrivée à destination, ou lorsqu’il est nécessaire de vérifier leur intégrité, le ‘hash’ est recalculé et comparé à la valeur originale. Une correspondance entre les deux assure que les données restent inchangées.
- Détection de logiciels malveillants et empreintes digitales uniques.Les codes ‘hash’ sont également utilisés pour détecter certains programmes malveillants et les éliminer, c’est pourquoi c’est une technologie très présente dans l’industrie des antivirus.
- Signatures numériques et authentification.Ils créent une empreinte digitale unique d’un document. Cela garantit que le contenu n’a pas été modifié depuis sa signature, fondamental pour la confiance dans les communications numériques.
- Blockchain et cryptomonnaies.Chaque bloc de transactions est lié au précédent par son hash, créant une chaîne immuable. Le minage implique de résoudre un puzzle de hachage, sécurisant ainsi le réseau.
- Stockage de données.Les systèmes de gestion de bases de données utilisent souvent des hachages pour accélérer la recherche et l’accès aux données. Les index basés sur des hachages permettent des recherches rapides dans de grandes bases de données.
Le rôle du hash dans la blockchain et la cryptographie
Le Hash n’est pas seulement un outil de sécurité, c’est la colonne vertébrale logique qui permet à des technologies disruptives comme Bitcoin et Blockchain de fonctionner sans autorité centrale. Dans l’écosystème cryptographique, le hash, principalement propulsé par des algorithmes comme SHA-256, remplit une double fonction essentielle : garantir l’immuabilité de la chaîne (intégrité) et fournir le mécanisme de consensus (sécurité).
L’immuabilité est garantie parce que le hash est ce qui lie de manière indissociable les blocs de données d’une Blockchain, créant un enregistrement chronologique et à l’épreuve des manipulations. Chaque bloc de transactions est traité par une fonction de hachage pour générer un identifiant unique, qui agit comme une somme de contrôle ou un résumé cryptographique de tout le contenu du bloc. Le point crucial est que chaque nouveau bloc créé contient le hash du bloc immédiatement précédent.
Si un attaquant tentait de modifier une transaction dans un vieux bloc, le hash de ce bloc changerait instantanément. En changeant le hash du vieux bloc, le hash du bloc suivant serait automatiquement invalidé, brisant ainsi toute la chaîne et rendant toute tentative de fraude immédiatement évidente pour tous les participants du réseau. Cela garantit l’intégrité et la validité de toutes les transactions historiques.
Dans les blockchains comme Bitcoin, le hash ne fait pas que vérifier, il propulse également le mécanisme de création de nouveaux blocs, connu sous le nom de Preuve de Travail (PoW). Le défi consiste à ce que les mineurs doivent trouver un nombre aléatoire, appelé Nonce, qui, combiné aux données du bloc et après application de la fonction SHA-256, produise un hash qui réponde à une exigence stricte, généralement commencer par un grand nombre de zéros.
Ce processus fonctionne comme un modèle d’oracle aléatoire, où le seul moyen de trouver la solution est par essai et erreur, testant des millions ou des milliards de combinaisons, ce qui nécessite une énorme puissance de calcul. Ce calcul intensif impose un coût (temps et électricité) pour ajouter un bloc, ce qui devient la principale défense contre les attaques malveillantes.
Une fois qu’un mineur trouve le bon Nonce, le hash remplit sa deuxième fonction clé dans la PoW : la vérification rapide. Il est instantané et trivial pour les autres nœuds du réseau de vérifier que le hash résultant est valide, garantissant le consensus de manière efficace.
De plus, le hash protège les opérations individuelles : les transactions sont signées numériquement en utilisant le hash de la transaction, assurant que tout changement minime dans les détails (comme le montant ou le destinataire) invalide la signature.
L’utilisation du hash, par sa rapidité, son efficacité et son unicité, n’est pas seulement fondamentale pour les cryptomonnaies, mais aussi pour des systèmes de sécurité plus larges, comme les certificats web et le contrôle de version dans des projets logiciels comme Git, où il garantit l’immuabilité et la traçabilité du code.
Technologies récentes et avancées du hash en 2025
En 2025, les avancées dans le hachage se concentrent sur l’efficacité matérielle, l’intégration avec l’intelligence artificielle et l’informatique quantique pour la sécurité, et la décentralisation, avec des améliorations dans les protocoles d’identité numérique et l’optimisation du minage de cryptomonnaies pour un hash rate record, malgré les défis réglementaires et de consommation énergétique. On recherche des fonctions de hachage plus rapides et plus sûres, combinant ECC et éponges, et des systèmes comme World ID sont mis en œuvre, qui fragmentent les clés pour éviter les points de défaillance centralisés, cruciaux face aux menaces quantiques.
| Catégorie | Détail |
| Avancées en minage et matériel | ASICs à haute efficacité : De nouvelles puces plus efficaces réduisent la consommation énergétique par térahash, propulsant le hash rate de Bitcoin à des niveaux record (dépassant 900 EH/s en mai 2025). Énergies Renouvelables : Intégration accrue du minage avec des sources durables pour réduire les coûts et l’empreinte environnementale, faisant des renouvelables une source majoritaire d’énergie minière. Concentration dans les Pools : Les grands pools dominent le hash rate, centralisant les ressources mais augmentant la sécurité du réseau grâce à la collaboration. |
| Sécurité et cryptographie | Résistance Quantique : Développement de « mots de passe quantiques » et de fonctions de hachage résistantes aux attaques des ordinateurs quantiques, anticipant un risque futur. Nouveaux Algorithmes : Propositions de fonctions de hachage qui combinent ECC et éponges pour une communication sécurisée et à faible latence (ex. pour la messagerie en temps réel). Identité Numérique Décentralisée : Des systèmes comme World ID fragmentent et distribuent les clés publiques dans de multiples institutions, éliminant le risque de serveurs centralisés. |
| Applications dans l’IA et la transformation digitale | Découverte de médicaments, en utilisant le hachage pour l’intégrité des données. IA et Hachage : L’IA est utilisée pour analyser les données de santé provenant d’appareils IoT et accélérer… Centres de Données Hybrides : Les entreprises minières se reconvertissent en fournisseurs d’infrastructure pour l’IA et le HPC, utilisant la même infrastructure haute puissance. |
| Défis et tendances | Régulation : Les normatives cherchent une plus grande transparence et responsabilité, encourageant l’adoption de sources propres. Efficacité vs. Complexité : Des algorithmes comme SHA-256 restent robustes, mais on cherche à améliorer l’efficacité et la confidentialité, puisqu’ils ne chiffrent pas les données par eux-mêmes. |
Hash et signature électronique
La technologie de génération de codes de hachage est un élément clé dans les outils de signature électronique. En réalité, le hash est le pilier de la sécurité et de l’intégrité de la signature électronique. Ensemble, ils garantissent qu’un document numérique n’a pas seulement été signé par une personne spécifique, mais qu’il n’a pas été modifié depuis le moment de la signature, ce qui confère une validité légale. Nous allons faire un parcours simple du processus de signature électronique d’un document :
- Génération du hash.Tout d’abord, l’algorithme de génération de hash est appliqué sur le document que l’on veut signer et envoyer. Par conséquent, dans ce processus, un code de hash unique va être généré à partir d’un algorithme prédéterminé, qui identifie de manière univoque ledit document.
- Signature et chiffrement.Ensuite, dans le processus de signature, on procède au chiffrement de ce code de hash en utilisant la clé privée du signataire.
- Le document signé est envoyé à son destinataire, conjointement avec le hash chiffré et la clé publique du signataire.
- Réception et vérification.Au moment de la réception du document par le destinataire, trois opérations sont réalisées :
- Générer un nouveau code de hash à partir du document envoyé, en utilisant le même algorithme.
- Utiliser la clé publique du signataire pour déchiffrer le hash envoyé.
- Comparer les deux hash. S’ils coïncident exactement, la signature est considérée comme valide et le document n’a pas été modifié après sa signature.
Au fait, l’utilisation d’algorithmes de hachage cryptographiques, comme SHA-256, est essentielle pour prévenir les attaques :
- Attaques par collision.Une attaque par collision réussie se produit si un attaquant peut trouver deux documents différents qui génèrent le même hash. Cela lui permettrait de remplacer un document légalement signé par un document malveillant sans que la vérification du hash ne le détecte.
- Attaque par dictionnaire: Ces attaques ciblent principalement les mots de passe, et non la signature numérique de documents.
L’évolution continue
Le hachage est une pièce fondamentale dans la blockchain, apportant la base cryptographique qui fait de cette technologie une solution sûre et fiable pour les transactions numériques et la gestion des données. Malgré des faiblesses comme les attaques par collision, la recherche et le développement dans le hachage et la sécurité blockchain continuent de progresser pour surmonter ces défis.
Avec la maturation de la technologie blockchain et son expansion à de nouveaux domaines, le hachage restera essentiel, assurant que les systèmes blockchain demeurent sûrs, transparents et fiables pour les transactions numériques et la gestion des données.
Ou comme l’indique Vint Cerf : « Dans un monde de copies numériques parfaites, la preuve de l’intégrité doit être mathématiquement irréfutable. C’est là le rôle durable du hash. »
Pour conclure, avec une base cryptographique aussi solide, la technologie blockchain est prête pour l’adoption massive et l’autonomisation de l’utilisateur. Comme le résume Bitnovo : « Ta crypto, tes règles. Commence en 3 minutes. »
