Thread by @_professorc

Merkle Ağaçları blockchain için çok önemlidir. Bitcoin’de kullanılır. Ethereum’da ise modifiye edilmiş hali Merkle Patrica tree kullanılır. Peki neden merkle ağaçlarına ihtiyacımız var?

Merkle ağaçları olmadan bir blokzinciri yapmak teorik olarak mümkün olsa uzun vadede büyük ölçeklenebilirlik zorlukları ortaya çıkarır. Merkle ağaçları sayesinde irili ufaklı tüm bilgisayar ve dizüstü bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda çalışan düğümler oluşturmak mümkün.

Blok zincirlerinin genellikle yüz binlerce bloktan oluştuğunu ve her bloğun birkaç bin işlem içerebildiğini düşündüğünüzde, bellek alanı ve bilgi işlem gücünün iki büyük sorun olduğu ortaya çıkıyor.

Bu da daha önce bahsettiğim büyük bir sorunu ortaya çıkartır.

https://twitter.com/proffesorcc/status/1407778561310609410?s=20

Sonuç olarak, işlemleri işlerken ve doğrularken mümkün olduğunca az veri kullanmak avantajlıdır. Yalnızca CPU işlem sürelerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda daha yüksek düzeyde güvenlik sağlar.

Merkle Ağaçları olmasaydı, ağdaki her bir düğümün, Bitcoin'de meydana gelen her bir işlemin tam bir kopyasını tutması ve doğrulama için kullanılan bilgisayarın, hiçbir değişiklik olmadığından emin olmak için defterleri karşılaştırmak için çok fazla işlem gücü uygulaması gerekirdi

Merkle Ağaçları bu sorunu çözer. Defterdeki kayıtları derlerler, bu verilerin kanıtını verilerin kendisinden etkili bir şekilde ayırır. Bir işlemin geçerli olduğunu kanıtlamak, yalnızca ağ üzerinden küçük miktarlarda bilgi gönderilmesini içerir.

Ek olarak, defterin her iki versiyonunun da kabul edilebilir miktarda bilgi işlem gücü ve ağ bant genişliği ile aynı olduğunu kanıtlamanıza olanak tanır. Belleği önemli ölçüde azaltırlar. Bu, bir blok zincirinin verimliliğini artırır.

Bir mobil cüzdan kullanarak Bitcoin göndermek ve almak için telefonunuzda 330 gigabayt veri depolamanız gerekebilirdi.

Merkle ağaçlarından türetilen Merkle kökleri, dünyanın dört bir yanındaki insanların kişisel bir bilgisayar veya akıllı telefonda kolayca ve basit bir şekilde çalıştırılabilen kripto cüzdanlarıyla işlemleri göndermesine, almasına ve doğrulamasına olanak tanır.

Merkle ağaçlarının yapısını inceleyelim.Bir Merkle ağacı, tüm işlem setinin dijital parmak izini üreterek bir bloktaki tüm işlemleri özetler. Merkle ağaçları ikilidir ve bu nedenle çift sayıda yaprak düğümü gerektirir.

İşlem sayısı tek ise, çift sayıda yaprak düğümü oluşturmak için son hash bir kez çoğaltılır. 8 tane verimizin olduğu bu ağaçta en alttaki değerler benim verilerim. Leaf olarak adlandırılıyorlar. Ağacın yaprakları gibi düşünebilirsiniz.

Gruplanan veriler birleştirilerek hashlenir ve bir node oluşturur. Onlar da hashlenerek Merkle kökü oluşana kadar bu devam eder en son yukarıda tek kalan değer “merkle root” denen köktür. Bu sayede İşlemlerin herhangi birinde tek bir ayrıntı değişirse, Merkle Kökü de değişir

Blok zincirindeki madencilere ve kullanıcılara fayda sağlar. Bir madenci, eşlerden işlemleri aldığı için hashleri aşamalı olarak hesaplayabilir. Kullanıcı, blok parçalarını tek tek doğrulayabilir ve ağacın diğer dallarının hashleri kullanarak bireysel işlemleri kontrol edebilir.

2. işlemi doğrulamak için sadece sarı ile işaretlenmiş olan hashleri tutmam yeterlidir. Diğerlerine ihtiyacım yok bu oldukça iyi bir bellek verimliliği sağlar.

Bunun sağladığı fayda, "basitleştirilmiş ödeme doğrulaması" olarak tanımlanan kavramdır her işlemi ve her bloğu indirmek yerine, bir "hafif istemci" yalnızca blok başlıkları zincirini, her blok için 80 baytlık veri parçalarını indirebilir.

1. Verilerin bütünlüğünü ve geçerliliğini kanıtlamak için bir araç sağlar
2. Kanıtlar hesaplama açısından kolay ve hızlı olduğu için az bellek veya disk alanı gerektirirler.
3. Kanıtları ağlar arasında iletilecek yalnızca küçük miktarlarda bilgi gerektirir.

efficient-merkle-trees.netlify.app
Burdan kendiniz nasıl çalıştığını deneyerek öğrenebilirsiniz.

@VitalikButerin Ethereumda kullanılan Merkle Patrica Trelerden daha verimli çalışan Verkle Treeyi açıkladığı makalesine buradan erişebilirsiniz. Blockchaindeki matematik beni en çok heycanlandıran şeylerden biri olmuştur. Bundan bahsedeceğim

vitalik.ca/general/2021/0…