درختان مرکل و بورک، توضیح داد

این مقاله به شما در درک اهمیت و تفاوت‌های درختان مرکل و درختان برکل در بلاک چین کمک می‌کند.

درختان مرکل و برکل

تفاوت های زیادی بین هر دو نوع درخت وجود دارد، به خصوص در ارائه پروفیل های مرکل و برکل.

کل مجموعه گره های خواهر درخت مرکل، از جمله درخت مرکل پاتریشیا، شواهدی از ارزش را تشکیل می دهند. اثبات شما باید شامل تمام گره‌های درختی باشد که گره والد مشترکی با گره‌ای که می‌خواهید اثبات کنید، باشد. از طرف دیگر درختان ورکل علاوه بر مسیر فقط به یک اضافه کوچک به عنوان اثبات نیاز دارند. شما حتی نیازی به اضافه کردن گره های خواهر ندارید.

ایده اصلی درختان Verkle این است که با جایگزینی توابع هش رمزنگاری با تعهدات برداری، می توانیم درختان مرکل را ایجاد کنیم. درختان ورکل همان هدفی را انجام می دهند که درختان مرکل. با این حال، با اندازه های بایت بسیار بهتر کار می کند، که تفاوت اصلی است.

به دلیل ساختار درخت مانند آن، اثبات های Merkle به راحتی می توانند تا حدی به روز شوند، در حالی که تعهدات چند جمله ای برای درختان Verkle نیاز به تغییرات کامل در کل منحنی دارند، که محاسبه شاهدها را دشوار می کند.

مردم در سراسر جهان می توانند با استفاده از یک کیف پول رمزنگاری که کارآمد و آسان برای اجرا در رایانه ها و تلفن های هوشمند آنها است، تراکنش ها را ارسال، دریافت و تأیید کنند. این مورد استفاده مهمی برای درختان مرکل است، شاید به دلیل ریشه های مرکل که از درختان مرکل تشکیل شده است. در مقابل، یکی از موارد مهم استفاده از درخت Verkle شامل جایگزینی هش در درختان مرکل با تعهدات برداری برای افزایش اثربخشی طیف گسترده‌تری از عوامل انشعاب است.

برای این مقاله مجوز خریداری کنید. پشتیبانی شده توسط SharpShark.

اهمیت درختان مرکل و درختان برکل در بلاک چین چیست؟

درختان مرکل توسط بیت کوین (BTC) و سایر ارزهای دیجیتال برای رمزگذاری موثرتر و ایمن تر داده های بلاک چین استفاده می شوند. از درختان ورکل می توان برای کاهش اندازه پروف استفاده کرد. این امر به ویژه برای ارتقاء مقیاس پذیری آتی اتریوم بسیار مهم است.

اما چگونه می توان درخت مرکل را شناسایی کرد؟ هش تراکنش ها یا شناسه های تراکنش (TXID) در گره های برگ وجود دارند و می توانند در کاوشگر بلوک مشاهده شوند. سپس لایه‌های گره‌های غیربرگ به‌صورت دوتایی در بالای گره‌های برگ هش می‌شوند. یک گره غیر برگ هش دو گره برگ زیر خود را نگه می دارد.

مطالب مرتبط: فناوری بلاک چین چیست؟ چطور کار میکند؟

همانطور که درخت به سمت بالا باریک می شود، سطوح گره های غیر برگ همچنان به صورت جفت با هم هش می شوند و نیمی از تعداد گره ها در هر لایه را تشکیل می دهند. دو گره در لایه گره بدون برگ نهایی وجود دارد. این ریشه Merkle را ایجاد می کند (برای اعتبار سنجی گره های برگ استفاده می شود) و آخرین مکان هش در درخت Merkle است.

ریشه های Merkle ذخیره شده در بخش داده بلوک را می توان با ریشه های Merkle ذخیره شده در هدر مقایسه کرد و به ماینرها اجازه می دهد تا به سرعت عملیات را شناسایی کنند. یک اثبات Merkle مقداری را که باید اثبات شود با مقدار هش مورد نیاز برای بازیابی ریشه Merkle ترکیب می کند. علاوه بر این، از تأیید صحت پرداخت ساده (SPV) پشتیبانی می کند که می تواند برای احراز هویت تراکنش ها بدون دانلود بلوک کامل یا بلاک چین استفاده شود. این به شما امکان می دهد با استفاده از کیف پول های رمزنگاری یا گره های مشتری سبک تراکنش ها را ارسال و دریافت کنید.

درختان ورکل می توانند به طور قابل توجهی اندازه اثبات را برای مقادیر زیادی داده در مقایسه با درختان مرکل کاهش دهند. طول اثبات معمولاً اندازه حالت لگاریتمی است و بر ارتباطات شبکه تأثیر می گذارد. اما اثبات Verkle چیست؟ اثبات Verkle مقدار زیادی از اثبات ذخیره شده در داده ها است که توسط هر کسی که ریشه درخت را می داند به راحتی قابل تأیید است.

به جای ارائه تمام “گره های خواهر” در تمام سطوح درخت Verkle، اثبات کننده یک اثبات واحد ارائه می دهد که نشان می دهد همه پیوندهای والد-فرزند بین همه تعهدات در طول مسیر از هر گره برگ تا ریشه باید ارائه شود. در مقایسه با درخت ایده آل مرکل، اندازه اثبات در مقایسه با درخت پاتریشیا ۶ برابری فعلی اتریوم به میزان ۶-۸ و ۲۰-۳۰ برابر کاهش می یابد.

درخت ورکل چیست و چگونه کار می کند؟

مشابه درختان مرکل، درختان برکل به شما این امکان را می‌دهند که حجم زیادی از داده‌ها را سازماندهی کنید و برای هر مورد از داده‌ها یا گروهی از قطعات مرتبط، «شاهد» ساده ایجاد کنید که توسط هر کسی که به ریشه درخت دسترسی دارد قابل تأیید باشد. من می‌توانم این کار را انجام دهم. .

با این حال، مهمترین ویژگی درخت Verkle کارایی اندازه اثبات است. یک درخت Verkle به کمتر از ۱۵۰ بایت برای تولید یک اثبات درختی با ۱ میلیارد نقطه داده نیاز دارد، در حالی که یک درخت مرکل باینری معمولی حدود ۱ کیلوبایت است. درختان Verkle از یک سیستم اثبات به نام تعهد چند جمله ای استفاده می کنند که برای توصیف داده ها به توابع چند جمله ای متکی است.

اما چه کسی درخت Verkle را اختراع کرد؟در سال ۲۰۱۸ John Kuszmaul درخت Verkle را معرفی کرد که هنوز به اندازه بسیاری دیگر از ساختارهای رمزنگاری مهم جدید شناخته شده نیست. ساختار درخت Verkle شبیه به درخت مرکل پاتریشیا فعلی اتریوم است. اساساً هر گره یکی از سه ویژگی را دارد:

• خالی است.
• گره های برگ با کلیدها و مقادیر.
• این یک گره میانی با تعداد مشخصی از فرزندان است (“عرض” درخت).
• 

یک هش از مقادیر فرزند گره برای محاسبه مقادیر میانی گره استفاده می شود. با این حال، درخت Verkle بزرگتر از درخت Merkle Patricia است. این یکی از مزایای متمایز درخت Verkle و تنها تفاوت واقعی بین اجزای ساختاری است. تنها محدودیت این است که اگر عرض بیش از حد بزرگ شود، ایجاد اثبات بیش از حد طول می کشد. در نتیجه، با افزایش عرض، پروف کوتاه‌تر و کوتاه‌تر می‌شود.

درختان مرکل چیست و چگونه کار می کنند؟

درخت باینری که از الگوریتم هش رمزنگاری استفاده می کند درخت مرکل نامیده می شود.

درخت‌های هش، که درختان مرکل نیز نامیده می‌شوند، گره‌های برگ را با هش‌های رمزنگاری بلوک‌های داده برچسب‌گذاری می‌کنند. علاوه بر این، گره‌های غیر برگ را با استفاده از هش‌های رمزنگاری برچسب‌های گره فرزند برچسب‌گذاری می‌کنیم.

هر گره یک هضم تولید می کند که به صورت بازگشتی به همه صفات در زیردرخت خود بستگی دارد و یک یا چند ویژگی به برگ ها اضافه می شود. در ساختار درختی مرکل، برگ‌ها هش ویژگی‌های خود را محاسبه می‌کنند و والدین خلاصه‌ای از هضم‌های به هم پیوسته چپ به راست فرزندانشان را محاسبه می‌کنند.

اما چه کسی درخت مرکل را اختراع کرد؟رالف مرکل در سال ۱۹۸۸ درخت مرکل را برای ایجاد امضای دیجیتالی قوی‌تر توسعه داد. درختان مرکل به طور موثر صحت و یکپارچگی داده ها را تأیید می کنند در حالی که نیازهای حافظه تأیید را کاهش می دهند. همچنین، در مقایسه با سایر ساختارهای داده، درختان مرکل فضای کمتری را در دیسک اشغال می کنند. این یکی از مزایای بزرگ درختان مرکل است.

آیا اتریوم یک درخت مرکل است؟بلاک چین اتریوم از درخت مرکل به نام مرکل پاتریشیا تری استفاده می کند. آزمایش مرکل پاتریشیا یک ساختار داده تایید شده رمزنگاری شده را ارائه می دهد که می تواند برای ذخیره همه اتصالات (کلید، ارزش) استفاده شود.

علاوه بر این، تمام آزمایش‌های مرکل در لایه اجرای اتریوم از تلاش‌های مرکل پاتریشیا استفاده می‌کنند. از آنجایی که یک ایالت جهانی وجود دارد، این ایالت در طول زمان به روز می شود. تمام داده های قرارداد در ذخیره سازی ذخیره می شود. هر بلوک آزمایش تراکنش خاص خود را دارد که جفت‌های (کلید، ارزش) را ذخیره می‌کند. هر بلوک شامل تلاش‌هایی برای دریافت جداگانه است که هرگز به‌روزرسانی نمی‌شوند.

نویسنده: Jagjit Singh