Вы здесь

Что такое Дерево Меркла? Его роль в Эфире

дерево меркла
nex

Дерево Меркла – основа блокчейна Эфира

Дерево Меркла – это принцип, по которому строятся блоки на платформе Эфира. Благодаря деревьям Меркла, узлами Эфира могут быть обычные компьютеры или даже смартфоны.

Для начала разберемся с сутью дерева Меркла – что это такое?

Определим термины для большей ясности:

Хэш – это алгоритм, преобразующий всю входящую информацию (текст, картинка и так далее) в цифровой код – последовательность цифр и букв. При этом двух одинаковых цифровых кодов не должно быть, так как закодированная таким образом информация разная.

Блок – хранилище нескольких элементов поступившей информации (уже хэшированной, т.е. преобразованной в цифровой код), объединенных вместе.

Объясняя простым языком, дерево Меркла – это структура, которая хэширует большое количество поступающей информации.

Для удобства несколько элементов объединяются в блок, который так же хэшируется (ему присваивается свой цифровой код), несколько блоков объединяются в один большой блок и он тоже хэшируется. Эта цепочка продолжается до тех пор, пока не образуется один корневой блок.

Чаще всего используется двоичное дерево Меркла – в нем каждый блок содержит два хэша. Схематично это выглядит так:

дерево меркла

Особенность этого метода хэширования информации в том, что проверка правильности (истинности) информации происходит очень быстро благодаря доказательству Меркла.

Доказательство Меркла содержит элемент корневого хэша дерева, и элемент хэша «ветви» дерева, в котором содержится информация обо всех хэшированных элементах до самого корня. Запросив доказательство Меркла, мы можем убедиться в правильности хэширования всей информации от корня до кроны (корневого хэша).

Схематично доказательство Меркла выглядит так (отмечено серым цветом):

Схематично доказательство Меркла

Несколько деревьев Меркла (чаще всего два) объединяются в заголовки блоков. При этом ветви деревьев как бы сворачиваются (для доказательства необходим только корневой блок и часть «ветви» - остальное можно «свернуть»).

Мы описали общие принципы деревьев Меркла, но как же это работает в блокчейне Эфира?

Доказательство Меркла в Эфире

Каждый заголовок блока в блокчейне Эфира состоит не из одного, а из трех деревьев Меркла, каждое из которых представляет собой определенный тип информации:

  1. Транзакции
  2. Квитанции (данные о результатах выполнения каждой транзакции)
  3. Состояния

Схематично это выглядит так:

Доказательство Меркла в Эфире

Такое сочетание деревьев Меркла позволяет быстро поверить достоверность информации и даже спрогнозировать влияние определенных действия на результаты смарт-контракта.

Таким образом, деревья Меркла позволяют блокчейну Эфира работать максимально быстро, а масштабирование (способ системы справляться с растущей нагрузкой сети) проходит легче.

Деревья Меркла названы в честь Ральфа Меркла, который предложил их в газете в 1987 году под названием «Цифровая подпись, основанная на обычной функции шифрования». Меркл также изобрел криптографическое хеширование.

Оцените статью: 
Средняя: 5 (1 оценка)

Категория: 

Аватар пользователя Максим Анисимов
Максим Анисимов Блокчейн-инженер, разработчик Android приложений, финансист с 2012 года. Разрабатывает приложения для криптовалют, блокчейна и инвестиций. Изучает программы, их уязвимости
Добавьте комментарий