مؤخرًا قرأت مرة أخرى أساسيات البلوكشين وفهمت أن الكثيرين لا يدركون تمامًا كيف تعمل عملية التحقق من سلامة البيانات في العملات المشفرة. كل شيء يعود إلى بنية أنيقة ابتكرها رالف ميركل في أوائل الثمانينيات.

تخيل أنك تقوم بتنزيل ملف ضخم، لنقل 50 جيجابايت. عادةً، يمنحك المطورون هاش لهذا الملف حتى تتمكن من التحقق من أنك قمت بتحميل النسخة الصحيحة. لكن إذا تلف الملف أثناء التنزيل، يتعين عليك البدء من جديد. هنا تأتي فائدة شجرة ميركل - نظام يقسم كمية البيانات الكبيرة إلى أجزاء ويخلق تمثيلًا مضغوطًا للملف بأكمله.

كيف يعمل هذا؟ لنأخذ ملفًا مكونًا من ثمانية أجزاء (نسميها A، B، C، D، E، F، G، H). نمرر كل جزء عبر دالة هاش، نحصل على ثمانية هاشات. ثم نأخذ كل زوج من الهاشات، ندمجه ونمرره مرة أخرى عبر دالة هاش. نحصل على أربعة هاشات. نكرر العملية - يتبقى هاشان. نمررهما معًا عبر دالة هاش لنحصل على الجذر النهائي لميركل. تكون البنية على شكل شجرة مقلوبة، مع الأوراق في الأسفل وجذر واحد في الأعلى.

ما المميز في ذلك؟ إذا تغيرت حتى بت واحد من البيانات، فإن جذر ميركل سيصبح مختلفًا تمامًا. هذا يمنحنا وسيلة قوية للتحقق - هاش واحد يمثل جميع البيانات. وإذا حدث خطأ ما، يمكننا بسرعة تحديد الجزء التالف دون فحص كل شيء بشكل متسلسل.

أما بالنسبة للبلوكشين، فإن بيتكوين والعملات المشفرة الأخرى تستخدم شجرة ميركل في كل كتلة. تخيل أن الكتلة عبارة عن حاوية تحتوي على آلاف المعاملات. بدلاً من حساب هاش لكل معاملة في كل مرة، يقوم المعدنون بحساب جذر ميركل مرة واحدة ويضعونه في رأس الكتلة. أثناء عملية التعدين، يحتاجون فقط إلى هاش الرأس المضغوط، وليس كل الكتلة التي تحتوي على آلاف المعاملات. هذا يوفر الكثير من الموارد الحاسوبية.

هناك ميزة أخرى - التحقق المبسط من المدفوعات. إذا كنت تستخدم عميلًا خفيفًا على هاتفك الذكي، فلن تحتاج إلى تنزيل كامل سلسلة الكتل. يمكنك طلب إثبات ميركل - دليل خاص يُظهر أن معاملتك موجودة بالفعل في الكتلة. لهذا، تحتاج فقط إلى بعض الهاشات، وليس كل البيانات.

باختصار، شجرة ميركل هي واحدة من التقنيات التي تجعل البلوكشين عمليًا قابلًا للتطبيق. بدونها، ستكون الكتل أكبر بكثير، والشبكة أبطأ، والعملاء الخفيفون لن يتمكنوا من التحقق من المعاملات. إنها بنية بسيطة ولكنها عبقرية، تشكل أساس التشفير في البلوكشين.