Алгоритм SHA-256: что это, как работает и какие криптовалюты его используют

SHA-256 (Secure Hash Algorithm, 256 бит) — криптографическая хеш-функция, которая превращает любые данные в «отпечаток» фиксированной длины: 64 шестнадцатеричных символа. Её разработало Агентство национальной безопасности США, а в 2001 году опубликовал Национальный институт стандартов (NIST). В биткоине SHA-256 используется для майнинга, связывания блоков в цепочку и построения адресов. На этом же алгоритме работают Bitcoin Cash, Bitcoin SV, eCash и ещё несколько монет — их можно майнить одними и теми же ASIC-устройствами.

Что такое хеш-функция

Хеш-функция — это алгоритм, который берёт данные любого размера (слово, файл, блок транзакций) и выдаёт строку фиксированной длины. Для SHA-256 это всегда 256 бит. Например:

• SHA-256(«hamster») = 12e1d34b00a928b8cebb6a5f739f656b339c0e9d2f4507148a5b1afdadd634d0;
• SHA-256(«Hamster») = 319a4fa81a591fc4f4ce0832d109df92439dfeb74b8d16e2c325a6d49b39de5c — совсем другая строка, хотя изменилась одна буква.

Хорошая криптографическая хеш-функция обладает тремя свойствами:

1. Необратимость. По хешу невозможно вычислить исходные данные — только перебором.
2. Устойчивость к коллизиям. Практически невозможно найти два разных набора данных с одинаковым хешем.
3. Лавинный эффект. Изменение одного бита входа меняет примерно половину битов результата.

За четверть века публичных исследований практической атаки на SHA-256 не нашли. Его используют в TLS-сертификатах сайтов, цифровых подписях, проверке целостности файлов.

Как SHA-256 используется в биткоине

• Майнинг. Майнер собирает заголовок блока (хеш предыдущего блока, корень транзакций, время, сложность) и подбирает число nonce, чтобы двойной хеш SHA-256(SHA-256(заголовок)) оказался меньше цели. Найти такой хеш можно только перебором — в этом и состоит Proof-of-Work.
• Цепочка блоков. Каждый блок содержит хеш предыдущего. Изменить старую транзакцию — значит пересчитать хеши всех последующих блоков, что требует больше вычислений, чем у всей остальной сети.
• Дерево Меркла. Хеши транзакций попарно хешируются до одного корня. Это позволяет проверить, что транзакция есть в блоке, не скачивая весь блок.
• Адреса и идентификаторы. ID транзакций — это двойной SHA-256; при создании адреса публичный ключ хешируется SHA-256, а затем RIPEMD-160.

Мощность сети биткоина в начале октября 2026 года — около 0,95 ZH/s, то есть почти секстиллион хешей SHA-256 в секунду. Сложность подстраивается каждые 2016 блоков, чтобы блок находился примерно раз в 10 минут.

Какие криптовалюты работают на SHA-256

Почти вся мощность SHA-256 в мире приходится на биткоин. Поэтому майнеры обычно переключаются на BCH или другую монету, только когда она временно выгоднее, — например, после резкого падения сложности.

Майнинг на SHA-256: на чём и выгодно ли

С 2013 года SHA-256 майнят на ASIC — специализированных чипах, которые умеют только одно: считать SHA-256. Современные устройства (Antminer S21, WhatsMiner M60 и аналоги) выдают 200–400 TH/s при энергоэффективности около 15–20 Дж/TH. Видеокарта на фоне таких устройств слабее в сотни тысяч раз.

Доходность майнинга зависит от цены монеты, сложности сети, награды за блок (после халвинга 2024 года — 3,125 BTC) и цены электроэнергии. При тарифе выше $0,07–0,08 за кВт·ч старые модели ASIC часто работают в минус. Перед покупкой оборудования считайте окупаемость на калькуляторах (например, на Hashrate Index или WhatToMine) с учётом следующего халвинга.

SHA-256 и квантовые компьютеры

Квантовые компьютеры угрожают прежде всего не SHA-256, а цифровым подписям на эллиптических кривых, которые защищают адреса. Для хеш-функций квантовый алгоритм Гровера даёт лишь квадратичное ускорение: стойкость SHA-256 условно падает с 256 до 128 бит, что по-прежнему считается безопасным. Обсуждение перехода биткоина на постквантовые подписи идёт, но касается подписей, а не майнинга.