Дерево Меркла
Дерево Меркла — способ организации и структурирования больших объемов данных для упрощения их обработки. В случае с
криптовалютой и
блокчейном дерево Меркла используется для структурирования данных о транзакциях таким образом, чтобы их обработка затрачивала меньше ресурсов.
При совершении криптовалютной транзакции в структуре дерева Меркла происходит хеширование, а затем ей присваивается эквивалентный хеш. После хеширования каждой транзакции в дереве Меркла, полученные хеши сопоставляются с другим хеш-значением, а затем снова хешируются. Например, хеши «AB» и «AC» объединяются для создания «ABC».
Процесс сопряжения хешей повторяется до тех пор, пока не будет получен окончательный хеш. Этот хеш (корень Меркла) представляет собой сводку обо всех транзакциях внутри него. Затем сводка корня Меркла вставляется в заголовок блока.
Безопасность данных
Структура дерева Меркла обеспечивает беспрепятственный доступ к записям транзакций в
блоке. Это позволяет без труда проверить, были ли данные в блоке изменены или подделаны. Любое изменение транзакции (или любых других связанных данных) в дереве Меркла приведет к изменению соответствующего корня Меркла.
Эффективное использование ресурсов
Если бы
криптовалюта не использовала деревья Меркла, то каждый запрос на верификацию предполагал бы передачу огромных массивов информации по сети. Структурирование данных о транзакциях в дерево Меркла — это гораздо более эффективный метод использования ресурсов. Для проверки транзакции не потребуется полная копия реестра, поскольку хешированные данные транзакции можно проверить в корне Меркла. Для этого нодам нужно будет передать гораздо меньше информации и, следовательно, затратить меньше вычислительной мощности для анализа общей целостности данных.
Деревья Меркла используются при верификации Proof of Reserve. В рамках Proof of Reserve аудиторы проверяют, что кастодиалы (например, криптобиржи) действительно удерживают всю сумму депонированных клиентами средств. Аудитор делает снимок средств на балансе биржи, а затем преобразует данные в дерево Меркла.
У деревьев Меркла есть и другие способы применения. С помощью структуры дерева Меркла можно проверить, была ли отдельная транзакция включена в блок, без необходимости загружать весь блокчейн. Эта технология — важный инструмент, позволяющий криптовалютам организовывать данные о транзакциях и обеспечивающий эффективность их работы. Без деревьев Меркла меньше
нод имели бы возможность участия в работе сети из-за высоких требований к ресурсам.