Ano ang Merkle Tree sa Crypto at Paano Ito Gumagana?

Ano ang Merkle Tree sa Crypto at Paano Ito Gumagana?
Ang mga mambabasang tulad mo ay tumutulong sa pagsuporta sa MUO. Kapag bumili ka gamit ang mga link sa aming site, maaari kaming makakuha ng isang affiliate na komisyon. Magbasa pa.

Ang Blockchain at mga cryptocurrencies ay isang malawak at kumplikadong tanawin. Maraming cog ang pumapasok sa makinang ito, kabilang ang isang bagay na kilala bilang isang Merkle tree. Ang mga puno ng Merkle ay may mahalagang papel sa pag-andar ng blockchain, ngunit ano ang eksaktong ginagawa nito? Paano gumagana ang isang puno ng Merkle, at bakit ito napakahalaga sa teknolohiya ng blockchain?





Paano Gumagana ang Blockchain?

  iba't ibang mga simbolo ng cryptocurrency na umiikot sa hanay ng webbed

Bago pumasok sa dynamics ng Merkle tree, mahalagang maunawaan kung paano gumagana ang mga blockchain .





MAKEUSEOF VIDEO OF THE DAY MAG-SCROLL PARA MAGPATULOY SA NILALAMAN

Sa pinakasimpleng termino, ang blockchain ay isang virtual na chain ng mga block, bawat isa ay naglalaman ng sarili nitong hanay ng data. Gumagamit ang bawat bloke ng cryptography, partikular ang pag-hash, para ma-secure ang data at ilayo ito sa mga kamay ng mga malisyosong aktor.





Ang mga blockchain ay pinakakaraniwang ginagamit sa industriya ng cryptocurrency, kung saan ang bawat transaksyon na isinasagawa gamit ang isang partikular na asset ay naitala sa katutubong blockchain nito. Higit pa rito, ang bawat transaksyon ay naitala ayon sa pagkakasunod-sunod at nakikita ng buong blockchain (nakikita gamit ang mga tool tulad ng isang blockchain explorer ).

Ang mga transaksyon sa isang blockchain ay hindi maaaring baguhin o tanggalin. Sa halip, gamit ang a proseso na tinatawag na hashing , ang data ay naka-encode sa pamamagitan ng mathematical algorithm. Maaaring i-convert ng mga algorithm na ito ang anumang haba ng mga character sa isang nakapirming, naka-encode na haba.



Kapag nagre-record ng mga transaksyon sa isang blockchain, ang mga puno ng Merkle ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Ngunit paano gumagana ang isang puno ng Merkle?

Ano ang isang Merkle Tree?

Ang pangalang 'merkle tree' ay may dalawang pinagmulan. Ang 'Merkle' ay tumutukoy kay Ralph Merkle, isang American computer scientist at mathematician na malaki ang kontribusyon sa public-key cryptography. Unang iminungkahi ni Merkle ang mga binary hash tree noong 1987 sa isang papel na pinamagatang 'Isang Digital Signature na Batay sa isang Conventional Encryption Function.' Inimbento din ni Merkle ang cryptographic hashing, na ginagamit sa Merkle tree.





app upang gumawa ng mga libreng tawag sa telepono

Ang ikalawang bahagi ng 'Merkle tree' ay nagmumula sa istraktura nito. Ang Merkle tree (o binary hash tree) ay isang istraktura ng data na medyo mukhang puno. Ang mga merkle tree ay naglalaman ng 'mga sanga' at 'mga dahon,' na may bawat 'dahon' o 'sanga' na naglalaman ng hash ng isang bloke ng data.

Sa madaling salita, pina-streamline ng isang Merkle tree ang proseso ng pag-iimbak ng mga transactional na hash sa isang blockchain. Pinagsasama-sama nito ang lahat ng mga transaksyon sa loob ng isang bloke at mahusay na na-encode ang mga ito para sa mas ligtas at mas mabilis na imbakan sa anyo ng isang hash. Gamit ang isang Merkle tree, ang validity ng data ay maaaring mabilis na masuri sa pamamagitan ng isang huling hash. Pinapasimple nito ang proseso ng pag-iimbak ng data ngunit pinapanatili din nito ang integridad ng seguridad.





Ang mga merkle tree ay hindi rin nangangailangan ng maraming computational resources. Sa katunayan, binabawasan nila ang espasyo ng imbakan na kinakailangan para sa data sa pamamagitan ng pag-compile ng maramihang mga hash ng transaksyon sa isa lang. Ang paggamit ng mga mapagkukunan ay matagal nang naging punto ng pagtatalo sa industriya ng crypto, dahil ang mga network ng blockchain ay maaaring maging isang malaking drain sa storage space at kapangyarihan. Kaya, ang paggamit ng mga puno ng Merkle ay nakakatulong sa pagpapagaan ng isyung ito. Ang on-chain data storage ay maaari ding maging mahal, kaya ang paggamit ng mga Merkle tree upang bawasan ang dami ng data ay makakatulong sa mga blockchain platform na makatipid ng pera.

Higit pa rito, ang proseso ng Merkle tree ay hindi masyadong nagtatagal, na magandang balita tungkol sa kahusayan. Pagkatapos ng lahat, maraming mga blockchain ang nakatakda para sa kanilang mahabang oras ng transaksyon ( kabilang ang Bitcoin ), kaya ang anumang proseso na makakatulong sa isyung ito ay isang plus.

Ang mga puno ng Merkle ay ginagamit sa maraming lugar ng pag-compute (lalo na ang cryptography at encryption) ngunit madalas na kilala sa kanilang presensya sa mga cryptocurrency blockchain. Ginagamit ng Bitcoin, Ethereum, Dogecoin, at lahat ng iba pang cryptocurrencies ang Merkle tree, kaya walang alinlangan na mahalagang elemento ito.

Kaya, paano ito gumagana?

Paano Gumagana ang isang Merkle Tree?

Nasa ibaba ang isang diagram kung paano gumagana ang isang Merkle tree. Tandaan na, sa katotohanan, magkakaroon ng marami pang transaksyon at hash sa bawat puno, ngunit pinapasimple ng larawang ito ang proseso upang makakuha ka ng ideya sa mga hakbang na kasangkot.

  diagram ng merkle hash tree
Credit ng Larawan: Azaghal/ Wikimedia Commons

Sa pagtingin sa diagram ng puno ng Merkle na ito, mukhang medyo kumplikado ang mga bagay. Ngunit ang proseso ng pag-hash ng Merkle tree ay medyo diretso kapag nasira.

video_dxgkrnl_fatal_error

Mayroong ilang mga hakbang na pumapasok sa proseso ng Merkle tree. Ang mga hash sa ilalim ng puno ng Merkle ay kilala bilang mga dahon, habang ang mga hash sa gitna ng puno ay kilala bilang mga sanga. Ang mga sanga ay tinatawag ding mga node na hindi dahon. Sa pinakailalim ng diagram, mayroon kang mga bloke ng data (o mga transaksyon) kung saan lalabas ang hash.

Ang mga unang transaksyon mula sa bawat node ay hina-hash nang pares, na may natitirang isang hash bilang resulta. Pagkatapos, paulit-ulit na hina-hash ang pares sa pares sa isa hanggang sa lumabas ang isang hash, kung saan matatapos ang proseso. Kung magkakaroon ng kakaibang bilang ng mga transaksyon sa loob ng isang bloke, ang isang transaksyon ay mado-duplicate upang ito ay maipares sa orihinal para sa pag-hash.

Kahit na ang panghuling hash ay lumalabas sa tuktok ng diagram sa itaas, ito ay kilala bilang ang 'ugat' ng puno (ang ugat na hash). Ang ugat ay mahalagang culmination hash ng lahat ng indibidwal na hash ng mga transaksyon na nakaimbak sa loob ng block. Isang Merkle tree ang kailangan sa bawat block, ibig sabihin, ang bawat block ay mayroong isang Merkle Root data field.

Kung sakaling tumingin ka sa mga blockchain nang malalim, maaaring narinig mo na ang Merkle Root o Merkle Hash. Sa loob ng isang bloke ay mayroong isang bagay na kilala bilang isang hashMerkleRoot. Ang data na ito (ang panghuling hash sa dulo ng puno) ay pinananatili sa block header ng isang partikular na block. A Ang blockchain block ay may hawak din ng iba pang data , gaya ng timestamp, numero ng bersyon ng asset, at ang 'nonce' (isang beses lang ginamit ang numero).

Magagawa ba ang mga Blockchain nang walang mga Merkle Tree?

Habang ang mga puno ng Merkle ay hindi ganap na kinakailangan para umiral ang isang blockchain, gumaganap ang mga ito ng isang hindi kapani-paniwalang mahalagang papel sa pag-secure ng data.

Kung walang mga Merkle tree, ang mga cryptocurrency blockchain ay nangangailangan ng mas maraming mapagkukunan at oras upang maisagawa ang mga pangunahing proseso. Una, ang bawat node sa loob ng network ay kailangang magtago ng sarili nitong kopya ng bawat transaksyon na isinasagawa sa blockchain. Sa mas malalaking blockchain, daan-daang libong transaksyon ang maaaring maganap sa loob lamang ng isang araw, kaya ang pagdaragdag ng ganoong dami ng data sa kopya ng bawat node ay walang alinlangan na makakakonsumo ng maraming mapagkukunan.

Higit pa, malaki ang papel ng mga Merkle tree sa pag-verify ng data. Sa pamamagitan ng nag-iisang root hash sa dulo ng puno, maaaring i-verify ng mga validator at minero kung ang bloke, sa kabuuan, ay wasto upang idagdag sa blockchain. Ang pagiging ma-authenticate ang data nang hindi nagsasala sa bawat solong transaksyon ay isang plus, nakakatipid ng oras at espasyo sa imbakan.

Ang Merkle Trees ay Susi sa Blockchain Functionality

Hindi maikakaila na ang mga puno ng Merkle ay nag-aalok ng seguridad at kahusayan ng mga blockchain nang hindi kumukuha ng maraming espasyo. Ang napakahusay na proseso ng cryptographic na ito ay nagbibigay-daan sa mga blockchain na gumana nang walang putol nang hindi nangangailangan ng labis na paggamit ng mga mapagkukunan. Ang mga merkle tree ay hindi mahalaga ngunit napakalaking kapaki-pakinabang pagdating sa oras, espasyo sa imbakan, at pagpapatunay ng data.