شجرة ميركل: هيكل بيانات يستخدم للتحقق من سلامة البيانات (Merkle Tree)
شجرة ميركل هي وسيلة لتنظيم وهيكلة كميات كبيرة من البيانات لتبسيط معالجتها. في مجال العملات الرقمية وتقنية البلوكشين، تُستخدم شجرة ميركل لتنظيم بيانات المعاملات بطريقة تقلل من استهلاك الموارد.
كيفية عمل شجرة ميركل
عندما تتم معاملة عملة رقمية في هيكل شجرة ميركل، يتم تشفيرها ومنحها قيمة تجزئة مكافئة. بعد تشفير كل معاملة في شجرة ميركل، تُجمع قيم التجزئة الناتجة مع قيمة تجزئة أخرى ثم تُشفَّر مرة أخرى. على سبيل المثال، تُجمع قيم التجزئة “AB” و “AC” لإنشاء “ABC”.
يتم تكرار هذا العملية حتى يتم إنتاج قيمة تجزئة نهائية تُعرف بـ “جذر ميركل”، والتي توفر ملخصًا لجميع المعاملات التي تحتويها. يتم بعد ذلك إدراج ملخص جذر ميركل في رأس الكتلة.
فوائد شجرة ميركل
يوفر هيكل شجرة ميركل سجلاً يسهل الوصول إليه للمعاملات في الكتلة، مما يجعل من السهل التحقق مما إذا تم تعديل البيانات في كتلة معينة أم لا. أي تغيير في معاملة ما يؤدي إلى جذر ميركل مختلف تمامًا، مما يسهل اكتشاف التلاعب.
الكفاءة في التحقق من المعاملات
في حال عدم استخدام العملات الرقمية لشجرات میرکل، فإن كل طلب تحقق يتطلب إرسال كميات ضخمة من المعلومات عبر الشبكة. ولكن باستخدام شجرة میرکل، يصبح استخدام الموارد أكثر كفاءةً، حيث لا يتطلب التحقق من المعاملة نسخة كاملة من دفتر الحسابات. يتم التحقق من البيانات المشفرة باستخدام جذر ميركل، ما يقلل كميات البيانات المُرسلة عبر العقد ويخفض من القدرة الحاسوبية المطلوبة لتحليل صحة البيانات.
الاستخدام في إثبات الاحتياطيات
تُستخدم شجرة ميركل في عمليات إثبات الاحتياطيات. في هذه العمليات، يقوم المدققون بالتأكد من أن الكيانات المالية تحتفظ بأموال عملائها بالكامل. يقوم المدقق بأخذ لقطة لجميع أرصدة الحسابات في البورصة ثم يحول بيانات الأموال إلى شجرة ميركل.
استخدامات أخرى لشجرة ميركل
تُمكن بنية شجرة ميركل المستخدمين من التحقق من إدراج معاملة معينة في كتلة دون الحاجة إلى تنزيل البلوكشين بالكامل. هذه التقنية أداة مهمة في تنظيم بيانات المعاملات والعمل بكفاءة في العملات الرقمية.
بدون شجرات ميركل، من المرجح أن يؤدي الطلب الأكبر على الموارد إلى تقليل عدد العقد المشاركة في الشبكة.