Drzewo Merkle

Średnio zaawansowany
Drzewo Merkle jest sposobem organizacji i strukturyzacji dużych ilości danych w celu ich prostszego przetwarzania. W przypadku kryptowalut i blockchaina, drzewo Merkle'a jest wykorzystywane do strukturyzacji danych transakcyjnych, w sposób mniej wymagający pod względem zasobów..
Kiedy transakcja kryptowalutowa jest dokonywana w strukturze drzewa Merkle, jest ona hashowana, a następnie otrzymuje równoważną wartość hashową. Po tym, jak każda transakcja jest hashowana w drzewie Merkle, powstałe wartości hash są sparowane z inną wartością hash, a następnie ponownie hashowane. Na przykład, wartości hash "AB" i "AC" są łączone w celu utworzenia "ABC".
Ten proces parowania wartości hash jest powtarzany, aż do uzyskania ostatecznej wartości hash. Końcowa wartość hash, korzeń Merkle, zapewnia podsumowanie wszystkich zawartych w nim transakcji. Podsumowanie korzenia Merkle jest następnie wstawiane do nagłówka bloku.


Bezpieczeństwo danych

Struktura drzewa Merkle'a zapewnia łatwo dostępny zapis transakcji w bloku. Tak więc, bardzo łatwo jest sprawdzić, czy dane w bloku zostały zmienione lub naruszone. To prawda, ponieważ każda zmiana transakcji (lub innych powiązanych danych) w drzewie Merkle, doprowadziłaby do całkowicie innego odpowiadającego jej korzenia Merkle.


Efektywne wykorzystanie zasobów

Gdyby kryptowaluty nie używały drzew Merkle, każde żądanie weryfikacji wiązałoby się z ogromnymi ilościami informacji, przesyłanymi przez sieć. Strukturyzacja danych transakcyjnych w drzewie Merkle'a jest znacznie bardziej efektywnym wykorzystaniem zasobów. Walidacja transakcji nie wymaga pełnej kopii księgi, ponieważ hashowane dane transakcji mogą być weryfikowane w korzeniu Merkle'a, co wymaga znacznie mniejszej ilości informacji przesyłanych przez węzły, a tym samym mniejszej mocy obliczeniowej do analizy ogólnej integralności danych.

Drzewa Merkle'a są wykorzystywane w weryfikacjach Proof of Reserve. W weryfikacji Proof of Reserve audytorzy zapewniają, że powiernicy, tacy jak giełdy krypto, przechowują środki swoich klientów w całości. Audytor wykonuje snapshota wszystkich sald kont na giełdzie, a następnie konwertuje dane o funduszu do drzewa Merkle.

Istnieją inne sposoby wykorzystania drzewa Merkle. Struktura drzewa Merkle umożliwia również użytkownikom weryfikację, czy pojedyncza transakcja została uwzględniona w bloku, bez konieczności przechodzenia przez proces pobierania całego blockchaina. Technologia ta jest ważnym narzędziem dla kryptowalut, aby organizować dane transakcyjne i funkcjonować tak sprawnie, jak to robią. Bez drzew Merkle'a, prawdopodobnie większe zapotrzebowanie na zasoby, spowodowałoby mniejszą liczbę węzłów uczestniczących w sieci.