Crypto의 Merkle Tree는 무엇이며 어떻게 작동합니까?

Crypto의 Merkle Tree는 무엇이며 어떻게 작동합니까?
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블록체인과 암호화폐는 방대하고 복잡한 환경입니다. Merkle 트리로 알려진 것을 포함하여 많은 톱니가 이 기계에 들어갑니다. 머클 트리는 블록체인 기능에서 핵심적인 역할을 하지만 정확히 어떤 역할을 할까요? 머클 트리는 어떻게 작동하며 블록체인 기술에서 왜 그렇게 중요한가요?





블록체인은 어떻게 작동합니까?

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Merkle 트리의 역학에 들어가기 전에 다음을 이해하는 것이 중요합니다. 블록체인 작동 방식 .





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가장 간단한 용어로 블록체인은 각각 고유한 데이터 집합을 포함하는 블록의 가상 체인입니다. 각 블록은 암호화, 특히 해싱을 사용하여 데이터를 보호하고 악의적인 행위자의 손에 들어가지 않도록 합니다.





블록체인은 암호화폐 산업에서 가장 일반적으로 사용되며, 주어진 자산으로 수행되는 모든 거래는 기본 블록체인에 기록됩니다. 또한 각 트랜잭션은 연대순으로 기록되고 전체 블록체인에서 볼 수 있습니다(다음을 사용하여 볼 수 있음). 블록체인 탐색기와 같은 도구 ).

블록체인의 트랜잭션은 변경하거나 삭제할 수 없습니다. 대신, 해싱이라는 프로세스 , 데이터는 수학적 알고리즘을 통해 인코딩됩니다. 이러한 알고리즘은 모든 길이의 문자를 고정된 인코딩 길이로 변환할 수 있습니다.



블록체인에 트랜잭션을 기록할 때 머클 트리는 중요한 역할을 합니다. 그러나 Merkle 트리는 어떻게 작동합니까?

한 Google 드라이브에서 다른 Google 드라이브로 전송

머클 트리란?

'머클 트리'라는 이름에는 두 가지 기원이 있습니다. 'Merkle'은 공개 키 암호화에 막대한 공헌을 한 미국 컴퓨터 과학자이자 수학자인 Ralph Merkle을 말합니다. Merkle은 1987년 'A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function'이라는 제목의 논문에서 이진 해시 트리를 처음 제안했습니다. Merkle은 또한 Merkle 트리에서 사용되는 암호화 해싱을 발명했습니다.





'머클 트리'의 두 번째 부분은 그 구조에서 비롯됩니다. Merkle 트리(또는 이진 해시 트리)는 트리처럼 보이는 데이터 구조입니다. 머클 트리에는 데이터 블록의 해시가 포함된 각 '리프' 또는 '브랜치'와 함께 '브랜치' 및 '리브'가 포함됩니다.

즉, Merkle 트리는 트랜잭션 해시를 블록체인에 저장하는 프로세스를 간소화합니다. 단일 블록 내의 모든 트랜잭션을 그룹화하고 하나의 해시 형태로 더 안전하고 빠른 저장을 위해 효율적으로 인코딩합니다. 머클 트리를 사용하면 하나의 최종 해시를 통해 데이터의 유효성을 빠르게 평가할 수 있습니다. 이는 데이터 저장 프로세스를 단순화할 뿐만 아니라 보안 무결성을 유지합니다.





머클 트리는 또한 많은 연산 리소스를 필요로 하지 않습니다. 실제로 여러 트랜잭션 해시를 하나로 컴파일하여 데이터에 필요한 저장 공간을 줄였습니다. 블록체인 네트워크는 저장 공간과 전력을 크게 소모할 수 있기 때문에 리소스 사용은 오랫동안 암호화 산업에서 논쟁의 대상이었습니다. 따라서 Merkle 트리를 사용하면 이 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다. 온체인 데이터 스토리지도 비용이 많이 들 수 있으므로 Merkle 트리를 사용하여 데이터 양을 줄이면 블록체인 플랫폼이 비용을 절약할 수 있습니다.

게다가 Merkle 트리 프로세스는 그리 오래 걸리지 않아 효율성 면에서 좋은 소식입니다. 결국, 많은 블록체인은 긴 거래 시간( 비트코인 포함 ), 따라서 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 모든 프로세스가 도움이 됩니다.

머클 트리는 컴퓨팅의 많은 영역(특히 암호화 및 암호화)에서 사용되지만 종종 암호화폐 블록체인에서의 존재로 알려져 있습니다. Bitcoin, Ethereum, Dogecoin 및 기타 모든 암호 화폐는 Merkle 트리를 사용하므로 의심할 여지 없이 중요한 요소입니다.

어떻게 작동합니까?

머클 트리는 어떻게 작동합니까?

아래는 Merkle 트리가 작동하는 방식에 대한 다이어그램입니다. 실제로는 트리당 더 많은 트랜잭션과 해시가 있지만 이 이미지는 프로세스를 단순화하여 관련된 단계에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다.

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  머클 해시 트리 다이어그램
이미지 크레디트: Azaghal/ 위키미디어 공용

이 머클 트리 다이어그램을 보면 상황이 약간 복잡해 보입니다. 그러나 Merkle 트리 해싱 프로세스는 분해했을 때 매우 간단합니다.

Merkle 트리 프로세스에는 몇 가지 단계가 있습니다. Merkle 트리의 맨 아래에 있는 해시는 리프(Leaf)라고 하며 트리 중간에 있는 해시는 가지(Branch)라고 합니다. 분기는 비리프 노드라고도 합니다. 다이어그램 맨 아래에는 해시가 나타날 데이터 블록(또는 트랜잭션)이 있습니다.

각 노드의 초기 트랜잭션은 쌍으로 해시되며 하나의 해시가 결과로 남습니다. 그런 다음 하나의 해시가 나타날 때까지 한 쌍씩 반복적으로 해시되어 프로세스가 종료됩니다. 블록 내에서 홀수 개의 트랜잭션이 발생하면 하나의 트랜잭션이 복제되어 해싱을 위해 원본과 쌍을 이룰 수 있습니다.

최종 해시는 위 다이어그램의 맨 위에 표시되지만 트리의 '루트'(루트 해시)로 알려져 있습니다. 루트는 본질적으로 블록 내에 저장된 트랜잭션의 모든 개별 해시의 정점 해시입니다. 블록당 하나의 머클 트리가 필요합니다. 즉, 각 블록에는 하나의 머클 루트 데이터 필드가 있습니다.

블록체인을 자세히 들여다본 적이 있다면 머클 루트(Merkle Root) 또는 머클 해시(Merkle Hash)에 대해 들어보셨을 것입니다. 블록 내에는 hashMerkleRoot라는 것이 있습니다. 이 데이터(트리 끝의 최종 해시)는 주어진 블록의 블록 헤더에 보관됩니다. ㅏ 블록체인 블록은 다른 데이터도 보유 , 타임스탬프, 자산 버전 번호 및 'nonce'(한 번만 사용되는 번호)와 같은

머클 트리 없이 블록체인이 작동할 수 있습니까?

머클 트리는 블록체인이 존재하는 데 절대적으로 필요한 것은 아니지만 데이터 보안에서 매우 중요한 역할을 합니다.

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머클 트리가 없으면 암호화폐 블록체인은 주요 프로세스를 수행하는 데 더 많은 리소스와 시간이 필요합니다. 첫째, 네트워크 내의 모든 노드는 블록체인에서 수행되는 모든 트랜잭션의 자체 복사본을 유지해야 합니다. 더 큰 블록체인에서는 단 하루 만에 수십만 건의 트랜잭션이 발생할 수 있으므로 이러한 양의 데이터를 각 노드의 복사본에 추가하면 의심할 여지없이 많은 리소스가 소비됩니다.

또한 Merkle 트리는 데이터 검증에서 큰 역할을 합니다. 트리 끝에 있는 단일 루트 해시를 통해 검증자와 채굴자는 블록이 전체적으로 블록체인에 추가될 수 있는지 여부를 확인할 수 있습니다. 모든 단일 트랜잭션을 검토하지 않고 데이터를 인증할 수 있다는 점은 시간과 저장 공간을 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.

머클 트리는 블록체인 기능의 핵심입니다

Merkle 트리가 많은 공간을 차지하지 않고도 블록체인 보안과 효율성을 제공한다는 사실을 부인할 수 없습니다. 이 멋진 암호화 프로세스를 통해 블록체인은 리소스를 과도하게 사용하지 않고도 원활하게 작동할 수 있습니다. 머클 트리는 필수는 아니지만 시간, 저장 공간 및 데이터 인증과 관련하여 막대한 이점이 있습니다.