Pode ser que em muitas conversas sobre criptomoedas tenhas ouvido falar sobre Hash e Função Hash. Para ter uma ideia geral devemos saber que um Hash é o resultado de uma Função Hash. As Funções Hash são um tipo de operação criptográfica criada, por isso seriam identificadores únicos. Estes identificadores derivam da informação extraída de cada bloco blockchain.
O principal objetivo das funções Hash é a codificação de dados para criar uma cadeia de caracteres única. Uma função pode ser criada independentemente da quantidade de dados nela implementada. Estas funções hash são utilizadas sobretudo na tecnologia da cadeia de blocos, conferindo-lhe uma maior segurança.
Então, uma função criptográfica hash, usualmente conhecida como “hash”, é um processo matemático que transforma qualquer tipo de dados, independentemente do seu tamanho, numa nova série de caracteres com um comprimento fixo e único.
De facto, se já viste algum documento oficial rubricado com assinatura eletrónica, é possível que já te tenhas deparado com este tipo de código numa das margens ou no rodapé do documento. Assim, um exemplo de hash poderia ser um código deste tipo: 9c8245e6e0b74cfccg97e8714u3234228fb4xcd2.
Exemplos do mundo real onde utilizamos funções hash
- Para examinar dados semelhantes e localizar ficheiros modificados, os serviços de armazenamento na nuvemutilizam tarefas hash.
- Para distinguir registos num repositório, o sistema de controlo de versões Gitutiliza capacidades hash.
- Nos seus programas de prova de trabalho, o Bitcoinutiliza um algoritmo hash.
- Os peritos forenses digitaisutilizam valores hash para garantir que os objetos digitais não foram movidos.
- Para identificar dados suspeitos de serem maliciosos que passam através de uma rede, os NIDSutilizam hashes.
Definição e características da função hash
As funções hash utilizadas em segurança e tecnologia moderna devem cumprir propriedades muito estritas para serem consideradas eficazes:
| Característica | Conceito principal | Detalhe e aplicação (Função) |
| Comprimento fixo | Determinismo da saída | Não importa se a entrada são 5 letras ou 5 GB, o resultado (o hash) terá sempre o mesmo comprimento definido (ex. 64 caracteres no SHA-256). |
| Unicidade / Irreversibilidade | A “Pegada Digital” | Alterar um único bit na entrada (uma vírgula por um ponto) produz um hash completamente diferente. É fundamental para verificar a integridade dos dados. |
| Função de sentido único | Irreversibilidade criptográfica | Não é possível (em teoria) obter os dados originais através do resultado de uma Função Hash. Graças a isto os Hashes são totalmente seguros. |
| Unicidade / Resistência a colisões | Prova de integridade forte | Isto significa que não é possível calcular um Hash que nos leve a outro Hash igual. Estes denominam-se pré-imagem e segunda imagem, conceitos dos quais parte a segurança dos hashes. |
| Efeito avalanche | Sensibilidade à alteração | Isto significa que, caso seja executada qualquer alteração mínima na entrada de dados, será gerado um Hash distinto do original. Se for alterado apenas um caractere (“A Minha Casa” vs. “A Minha Caça”), o hash resultante é totalmente diferente. |
| Resistência à pré-imagem | Proteção de palavras-passe | Propriedade que garante que não se pode obter a palavra-passe ou mensagem original a partir do valor hash armazenado. |
| Uso do Salt (Valor Sal) | Melhoria da segurança | Uma cadeia de dados aleatória e única que se adiciona à palavra-passe antes de a submeter a hash. Evita ataques de tabelas rainbow, fazendo com que palavras-passe idênticas produzam hashes diferentes para cada utilizador. |
Aplicações práticas das funções hash
As funções e códigos ‘hash’ brilham no campo da criptografia, onde têm uma grande utilidade em diversas aplicações.
- Proteção e segurança de palavras-passe.Em vez de armazenar palavras-passe em texto simples numa base de dados, as organizações armazenam o ‘hash’ das palavras-passe. Quando um utilizador tenta iniciar sessão, o sistema calcula o ‘hash’ da palavra-passe introduzida e compara-o com o ‘hash’ armazenado na base de dados. Se os ‘hashes’ coincidirem, o acesso é permitido.
- Verificação da integridade de dados e conteúdos multimédia.Ao transferir ficheiros ou armazenar informação num sistema, cria-se um valor ‘hash’ dos dados originais. Este ‘hash’ acompanha os dados durante o seu envio ou é armazenado junto deles. Ao chegar ao destino, ou quando for necessário verificar a sua integridade, recalcula-se o ‘hash’ e compara-se com o valor original. Uma coincidência entre ambos assegura que os dados permanecem sem alterações.
- Deteção de malware e pegadas digitais únicas.Os códigos ‘hash’ também são utilizados para detetar determinados programas maliciosos e eliminá-los, sendo por isso uma tecnologia muito presente na indústria dos antivírus.
- Assinaturas digitais e autenticação.Criam uma pegada digital única de um documento. Isto garante que o conteúdo não foi alterado desde que foi assinado, fundamental para a confiança nas comunicações digitais.
- Blockchain e criptomoedas.Cada bloco de transações está ligado ao anterior através do seu hash, criando uma cadeia imutável. A mineração implica resolver um puzzle de hashing, assegurando a rede.
- Armazenamento de dados.Os sistemas de gestão de bases de dados utilizam frequentemente hashes para acelerar a pesquisa e o acesso aos dados. Os índices baseados em hashes permitem pesquisas rápidas em grandes bases de dados.
O papel do hash na blockchain e criptografia
O Hash não é apenas uma ferramenta de segurança, é a coluna vertebral lógica que permite a tecnologias disruptivas como o Bitcoin e a Blockchain funcionarem sem uma autoridade central. No ecossistema criptográfico, o hash, impulsionado principalmente por algoritmos como o SHA-256, cumpre uma dupla função essencial: garantir a imutabilidade da cadeia (integridade) e fornecer o mecanismo de consenso (segurança).
A imutabilidade é garantida porque o hash é o que une de forma inquebrável os blocos de dados de uma Blockchain, criando um registo cronológico e à prova de manipulações. Cada bloco de transações é processado através de uma função hash para gerar um identificador único, que atua como um checksum ou resumo criptográfico de todo o conteúdo do bloco. O crucial é que cada novo bloco que é criado contém o hash do bloco imediatamente anterior.
Se um atacante tentasse alterar uma transação num bloco antigo, o hash desse bloco mudaria instantaneamente. Ao alterar o hash do bloco antigo, o hash do bloco seguinte seria automaticamente invalidado, quebrando toda a cadeia e tornando qualquer tentativa de fraude imediatamente evidente para todos os participantes da rede. Isto garante a integridade e validade de todas as transações históricas.
Em blockchains como a do Bitcoin, o hash não só verifica, como também impulsiona o mecanismo para criar novos blocos, conhecido como Prova de Trabalho (PoW). O desafio consiste em que os mineiros devem encontrar um número aleatório, chamado Nonce, que, ao combinar-se com os dados do bloco e ao aplicar-lhe a função SHA-256, produza um hash que cumpra um requisito estrito, geralmente começar com uma grande quantidade de zeros.
Este processo funciona como um modelo de oráculo aleatório, onde a única maneira de encontrar a solução é através de tentativa e erro, testando milhões ou biliões de combinações, o que requer uma enorme potência de cálculo. Este cálculo intensivo impõe um custo (tempo e eletricidade) para adicionar um bloco, o que se torna na principal defesa contra ataques maliciosos.
Uma vez que um mineiro encontra o Nonce correto, o hash cumpre a sua segunda função chave na PoW: a verificação rápida. É instantâneo e trivial para os restantes nós da rede verificar que o hash resultante é válido, garantindo o consenso de forma eficiente.
Além disso, o hash protege as operações individuais: as transações são assinadas digitalmente usando o hash da transação, assegurando que qualquer alteração mínima nos detalhes (como o montante ou o destinatário) invalida a assinatura.
O uso do hash, pela sua rapidez, eficiência e unicidade, não é apenas fundamental para as criptomoedas, mas também para sistemas de segurança mais amplos, como os certificados web e o controlo de versões em projetos de software como o Git, onde garante a imutabilidade e a rastreabilidade do código.
Tecnologias recentes e avanços do hash em 2025
Em 2025, os avanços no hashing centram-se na eficiência de hardware, na integração com a inteligência artificial e computação quântica para segurança, e na descentralização, com melhorias em protocolos de identidade digital e na otimização da mineração de criptomoedas para um hash rate recorde, apesar de desafios regulatórios e de consumo energético. Procuram-se funções hash mais rápidas e seguras, combinando ECC e sponges, e implementam-se sistemas como o World ID que fragmentam chaves para evitar pontos centralizados de falha, cruciais perante ameaças quânticas.
| Categoria | Detalhe |
| Avanços na mineração e hardware | ASICs de alta eficiência: Novos chips mais eficientes reduzem o consumo energético por terahash, impulsionando o hash rate do Bitcoin para níveis recorde (superando 900 EH/s em maio de 2025). Energias Renováveis: Maior integração da mineração com fontes sustentáveis para reduzir custos e pegada ambiental, tornando as renováveis uma fonte maioritária de energia mineira. Concentração em Pools: Os grandes pools dominam o hash rate, centralizando recursos mas aumentando a segurança da rede através da colaboração. |
| Segurança e criptografia | Resistência Quântica: Desenvolvimento de “palavras-passe quânticas” e funções hash resistentes a ataques de computadores quânticos, antecipando um risco futuro. Novos Algoritmos: Propostas de funções hash que combinam ECC e sponges para comunicação segura e de baixa latência (ex. para mensagens em tempo real). Identidade Digital Descentralizada: Sistemas como o World ID fragmentam e distribuem chaves públicas em múltiplas instituições, eliminando o risco de servidores centralizados. |
| Aplicações em IA e transformação digital | Descoberta de fármacos, usando hashing para a integridade de dados. IA e Hashing: A IA é usada para analisar dados de saúde a partir de dispositivos IoT e acelerar… Centros de Dados Híbridos: Empresas mineiras reconvertem-se em fornecedores de infraestrutura para IA e HPC, usando a mesma infraestrutura de alta potência. |
| Desafios e tendências | Regulação: As normativas procuram maior transparência e prestação de contas, impulsionando a adoção de fontes limpas. Eficiência vs. Complexidade: Algoritmos como o SHA-256 continuam robustos, mas procura-se melhorar a eficiência e a confidencialidade, já que não cifram dados por si mesmos. |
Hash e assinatura eletrónica
A tecnologia de geração de códigos hash é um elemento chave nas ferramentas de assinatura eletrónica. Na realidade, o hash é o pilar da segurança e integridade da assinatura eletrónica. Juntos, garantem que um documento digital não só foi assinado por uma pessoa específica, como não foi alterado desde o momento da assinatura, o que confere validade legal. Vamos fazer um percurso simples pelo processo de assinatura eletrónica de um documento:
- Geração do hash.Em primeiro lugar, aplica-se o algoritmo de geração de hash sobre o documento que se quer assinar e enviar. Por conseguinte, neste processo vai ser gerado um código hash único a partir de um algoritmo predeterminado, que identifica inequivocamente dito documento.
- Assinatura e encriptação.De seguida, no processo de assinatura, procede-se à encriptação desse código hash utilizando a chave privada do assinante.
- O documento assinado é enviado ao seu destinatário, juntamente com o hash encriptado e a chave pública do assinante.
- Receção e verificação.No momento da receção do documento por parte do destinatário, realizam-se três operações:
- Gerar um novo código hash a partir do documento enviado, utilizando o mesmo algoritmo.
- Utilizar a chave pública do assinante para desencriptar o hash enviado.
- Comparar ambos os hash. Se coincidirem exatamente, considera-se que a assinatura é válida e que o documento não foi alterado posteriormente à sua assinatura.
Já agora, o uso de algoritmos de hash criptográficos, como o SHA-256, é essencial para prevenir ataques:
- Ataques de colisão.Um ataque de colisão bem-sucedido ocorre se um atacante conseguir encontrar dois documentos diferentes que gerem o mesmo hash. Isto permitir-lhe-ia substituir um documento legalmente assinado por um malicioso sem que a verificação do hash o detete.
- Ataque de dicionário: Estes ataques dirigem-se principalmente às palavras-passe, não à assinatura digital de documentos.
A evolução continua
O hashing é uma peça fundamental na blockchain, fornecendo a base criptográfica que faz desta tecnologia uma solução segura e fiável para transações digitais e gestão de dados. Apesar de fraquezas como os ataques de colisão, a investigação e o desenvolvimento em hashing e segurança blockchain continuam a avançar para superar estes desafios.
Com a maturação da tecnologia blockchain e a sua expansão a novos âmbitos, o hashing continuará a ser essencial, assegurando que os sistemas blockchain permaneçam seguros, transparentes e fiáveis para transações digitais e gestão de dados.
Ou como indica Vint Cerf: “Num mundo de cópias digitais perfeitas, a prova da integridade deve ser matematicamente irrefutável. Esse é o papel perene do hash.”
Para finalizar, com uma base criptográfica tão sólida, a tecnologia blockchain está pronta para a adoção massiva e o empoderamento do utilizador. Como o resume a Bitnovo: “A tua cripto, as tuas regras. Começa em 3 minutos.”
