Blockchain ve kripto para birimleri geniş ve karmaşık bir manzaradır. Merkle ağacı olarak bilinen bir şey de dahil olmak üzere birçok çark bu makineye giriyor. Merkle ağaçları, blockchain işlevselliğinde önemli bir rol oynar, ancak tam olarak ne yapar? Merkle ağacı nasıl çalışır ve blockchain teknolojisinde neden bu kadar önemlidir?
Blockchain Nasıl Çalışır?
Merkle ağacının dinamiklerine girmeden önce, anlamak önemlidir. blok zincirleri nasıl çalışır.
En basit ifadeyle, bir blok zinciri, her biri kendi veri kümesini içeren sanal bir blok zinciridir. Her blok, verileri güvence altına almak ve kötü niyetli aktörlerin eline geçmesini önlemek için kriptografi, özellikle de hashing kullanır.
Blok zincirleri en yaygın olarak, belirli bir varlıkla gerçekleştirilen her işlemin kendi yerel blok zincirine kaydedildiği kripto para birimi endüstrisinde kullanılır. Ayrıca, her işlem kronolojik olarak kaydedilir ve tüm blok zinciri tarafından görülebilir (kullanılarak görüntülenebilir). Blockchain gezgini gibi araçlar).
Blockchain üzerindeki işlemler değiştirilemez veya silinemez. Bunun yerine, bir karma adı verilen işlem, veriler matematiksel algoritmalarla kodlanır. Bu algoritmalar, herhangi bir uzunluktaki karakterleri sabit, kodlanmış bir uzunluğa dönüştürebilir.
İşlemleri bir blok zincirine kaydederken, Merkle ağaçları çok önemli bir rol oynar. Peki bir Merkle ağacı nasıl çalışır?
Merkle Ağacı Nedir?
"Merkle ağacı" adının iki kökeni vardır. "Merkle", açık anahtarlı kriptografiye büyük ölçüde katkıda bulunan Amerikalı bilgisayar bilimcisi ve matematikçi Ralph Merkle'yi ifade eder. Merkle ikili hash ağaçlarını ilk olarak 1987'de "A Digital Signature Geleneksel Şifreleme İşlevi." Merkle ayrıca Merkle'de kullanılan kriptografik hashing'i de icat etti. ağaç.
"Merkle ağacı"nın ikinci kısmı yapısından kaynaklanmaktadır. Bir Merkle ağacı (veya bir ikili karma ağaç), bir şekilde ağaca benzeyen bir veri yapısıdır. Merkle ağaçları, her bir "yaprak" veya "dal" bir veri bloğunun karmasını içeren "dallar" ve "yapraklar" içerir.
Kısacası, bir Merkle ağacı, işlem karmalarını bir blok zincirinde depolama sürecini kolaylaştırır. Tüm işlemleri tek bir blok içinde gruplandırır ve tek bir karma biçiminde daha güvenli ve daha hızlı depolama için verimli bir şekilde kodlar. Bir Merkle ağacı kullanılarak, verilerin geçerliliği son bir karma ile hızlı bir şekilde değerlendirilebilir. Bu, veri depolama sürecini basitleştirir ama aynı zamanda güvenlik bütünlüğünü de korur.
Merkle ağaçları ayrıca çok fazla hesaplama kaynağı gerektirmez. Aslında, birden çok işlem karmasını tek bir karmada derleyerek veriler için gereken depolama alanını azaltırlar. Blockchain ağları, depolama alanı ve gücü üzerinde büyük bir yük olabileceğinden, kaynakların kullanımı kripto endüstrisinde uzun zamandan beri bir tartışma konusu olmuştur. Bu nedenle, Merkle ağaçlarını kullanmak bu sorunu hafifletmeye yardımcı olur. Zincir üzerinde veri depolama da pahalı olabilir, bu nedenle veri miktarını azaltmak için Merkle ağaçlarını kullanmak, blok zinciri platformlarının paradan tasarruf etmesine yardımcı olabilir.
Ayrıca Merkle ağacı işlemi çok uzun sürmüyor ki bu da verimlilik açısından iyi bir haber. Ne de olsa, birçok blok zinciri uzun işlem süreleri için planlanmıştır (Bitcoin dahil), bu nedenle bu soruna yardımcı olabilecek herhangi bir işlem bir artıdır.
Merkle ağaçları, hesaplamanın birçok alanında (özellikle kriptografi ve şifreleme) kullanılır, ancak genellikle kripto para blok zincirlerindeki varlıklarıyla bilinirler. Bitcoin, Ethereum, Dogecoin ve diğer tüm kripto para birimleri Merkle ağacını kullanır, dolayısıyla şüphesiz önemli bir unsurdur.
Peki nasıl çalışır?
Merkle Ağacı Nasıl Çalışır?
Aşağıda bir Merkle ağacının nasıl çalıştığının bir diyagramı bulunmaktadır. Gerçekte, ağaç başına çok daha fazla işlem ve hash olacağını unutmayın, ancak bu görüntü, ilgili adımlar hakkında bir fikir edinebilmeniz için süreci basitleştirir.
Bu Merkle ağacı şemasına bakıldığında, işler biraz karmaşık görünüyor. Ancak Merkle ağacı hashleme süreci, parçalara ayrıldığında oldukça basittir.
Merkle ağacı sürecine giden birkaç adım vardır. Merkle ağacının altındaki hashlere yaprak, ağacın ortasındaki hashlere dallar denir. Dallara bazen yapraksız düğümler de denir. Diyagramın en altında, hash'in ortaya çıkacağı veri blokları (veya işlemleri) var.
Her düğümden gelen ilk işlemler, sonuç olarak kalan bir karma ile çiftler halinde özetlenir. Ardından, işlemin sona erdiği tek bir karma ortaya çıkana kadar, çift üstüne çift tekrar tekrar tek bir karma haline getirilir. Bir blok içinde tek sayıda işlem olması durumunda, hashleme için orijinal işlemle eşleştirilebilmesi için bir işlem çoğaltılır.
Nihai karma, yukarıdaki diyagramın en üstünde görünse de, ağacın "kökü" (kök karma) olarak bilinir. Kök, esas olarak, blok içinde depolanan işlemlerin tüm bireysel karmalarının doruk noktasıdır. Blok başına bir Merkle ağacı gereklidir, yani her bloğun bir Merkle Kökü veri alanı vardır.
Blok zincirlerini daha önce derinlemesine incelediyseniz, Merkle Root veya Merkle Hash'i duymuş olabilirsiniz. Bir bloğun içinde hashMerkleRoot olarak bilinen bir şey vardır. Bu veriler (ağacın sonundaki son hash) belirli bir bloğun blok başlığında tutulur. A blockchain bloğu ayrıca diğer verileri de tutarzaman damgası, öğe sürüm numarası ve "nonce" (sayı yalnızca bir kez kullanılır) gibi.
Blok Zincirleri Merkle Ağaçları Olmadan Çalışabilir mi?
Bir blok zincirinin var olması için Merkle ağaçları kesinlikle gerekli olmasa da, verilerin güvenliğini sağlamada inanılmaz derecede önemli bir rol oynarlar.
Merkle ağaçları olmadan, kripto para birimi blok zincirleri, önemli süreçleri yürütmek için daha fazla kaynak ve zaman gerektirir. İlk olarak, ağdaki her düğümün, blok zincirinde gerçekleştirilen her işlemin kendi kopyasını tutması gerekir. Daha büyük blok zincirlerinde, yalnızca bir blokaj alanında yüzbinlerce işlem gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, her bir düğümün kopyasına bu kadar büyük miktarda veri eklemek şüphesiz çok fazla veri tüketecektir. kaynaklar.
Dahası, Merkle ağaçları veri doğrulamada büyük rol oynar. Doğrulayıcılar ve madenciler, ağacın sonundaki tek kök karma yoluyla bloğun bir bütün olarak blok zincirine eklenmek için geçerli olup olmadığını doğrulayabilir. Her bir işlemi tek tek elemeden verilerin kimliğini doğrulayabilmek bir artıdır, zamandan ve depolama alanından tasarruf sağlar.
Merkle Ağaçları Blockchain İşlevselliğinde Anahtardır
Merkle ağaçlarının çok fazla yer kaplamadan blok zinciri güvenliği ve verimliliği sunduğu inkar edilemez. Bu şık kriptografik süreç, blok zincirlerinin aşırı kaynak kullanımına ihtiyaç duymadan sorunsuz bir şekilde çalışmasına izin verir. Merkle ağaçları gerekli değildir, ancak zaman, depolama alanı ve veri kimlik doğrulaması söz konusu olduğunda büyük ölçüde faydalıdır.
