Merkle Trees and Merkle Roots

درختان مرکل و ریشه‌های مرکل: ستون فقرات امنیت داده ارزهای دیجیتال

در دنیای ارزهای دیجیتال، امنیت و شفافیت حرف اول را می‌زنند و درختان مرکل (Merkle Trees) و ریشه‌های مرکل (Merkle Roots) نقشی مهمی در این خصوص دارند. این ساختارهای رمزنگاری، تأیید کارآمد داده را فراهم می‌کنند تا کاربران بتوانند به یکپارچگی تراکنش‌های بلاکچین اعتماد کنند. اما اهمیت آن‌ها در حوزه ارزهای دیجیتال و چگونگی ارتقای امنیت و مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین با آن‌ها را در ادامه بخوانید.

ارز دیجیتال و ساختار داده‌ای آن

ارزهای دیجیتالی نظیر بیتکوین و اتریوم به دفتر کل غیرمتمرکزی به نام بلاکچین متکی هستند. در این دفتر کل، معاملات به صورت شفاف و تغییرناپذیر ثبت می‌شوند. با وجود این، برای حفظ یکپارچگی داده‌ها و تأیید اعتبار تراکنش‌ها، ساختار داده‌ای ایمن و کارآمدی لازم است. اینجاست که درختان و ریشه‌های مرکل وارد بازی می‌شوند.

درخت مرکل چیست؟

درخت مرکل به نام مخترعش «رالف مرکل» نامگذاری شده است؛ ساختار درختی باینری که برای خلاصه کردن حجم زیادی از داده‌ها در یک رشته کاراکتر با طول ثابت به نام ریشه مرکل به کار می‌رود. این ریشه، در واقع، شناسه‌ای یکتا است برای مجموعه‌ای از تراکنش‌ها یا داده‌ها در یک بلوک بلاکچین. درختان مرکل به کمک فرآیند بازگشتی ساخته می‌شوند تا یکپارچگی داده‌ها را به شکل فشرده و قابل تأییدی تضمین کنند.

درختان مرکل چگونه کار می‌کنند؟

تقسیم‌بندی داده‌ها

برای ایجاد درخت مرکل در وهله نخست، داده‌هایی نظیر داده‌های تراکنش یک بلوک، به بلوک‌های داده کوچک‌تر و با اندازه‌ای ثابت به نام برگ تقسیم می‌شوند. هر برگ نمایانگر یک قطعه داده است، مانند یک تراکنش تکی.

هش کردن

در مرحله بعد، این برگ‌ها به کمک تابع هش رمزنگاری، هش می‌شوند که معمولاً SHA-256 مورد استفاده در بیتکوین است. این کار، داده‌ها را به رشته‌ای با اندازه ثابت از کاراکترها تبدیل می‌کند که از نظر محاسباتی امکان معکوس کردن فرآیند و استخراج داده‌های اصلی از هش غیرممکن می‌شود.

هش دو به دو

در این مرحله، برگ‌های هش‌شده جفت و به ترتیب خاصی با هم هش می‌شوند. این روند تا زمانی ادامه می‌یابد که صرفاً یک هش باقی بماند که به ریشه Merkle معروف است. ساختار درختی تضمین می‌کند که هر قطعه داده در محاسبه ریشه گنجانده شده است.

ریشه Merkle

ریشه مرکل حاصل اثر انگشت رمزنگاری از تمامی داده‌های درخت است. لذا حتی بروز کوچک‌ترین تغییری در هر یک از برگه‌های داده‌ها باعث می‌شود که ریشه کاملاً متفاوتی تولید شود. لذا تشخیص دادن هرگونه دستکاری یا خرابی داده‌ها آسان خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *