تعد Merkle و Verkle Trees من أكثر الأساسيات قيمة في البلوكتشين. و مع ظهور الويب 3 في جميع أنحاء العالم وإدراك الشركات لإمكانيات النظم البيئية الويب 3، فقد أصبح المجال الوظيفي المفضل لدى المتحمسين ، وفي هذه المقالة سوف أتحدث لكم عن الفرق بين Merkle Trees وVerkle Trees.
ما هي أشجار ميركل ؟
اخترع رالف ميركل أشجار ميركل (بالانجليزي : Merkle Trees) في عام 1988 كخطوة لإنشاء بصمات وتوقيعات رقمية صلبة. يمكن تعريفها على أنها شجرة تجزئة مع تسمية كل عقدة ورقية بتجزئة تشفير للبيانات مكدسة في كتل. يتم تمييز العقدة غير الرئيسية بتجزئة التشفير ولكن يتم تسميتها كعقد فرعية. فيما يلي بعض الخصائص المهمة لـ أشجار ميركل التي يجب أن تتذكرها حول أشجار ميركل ودورها في أمان البلوكتشين.
- تُعد أشجار التجزئة الثنائية ، والمعروفة أيضًا باسم أشجار ميركل ، بنية بيانات قياسية مستخدمة في علوم الكمبيوتر. يتم توظيفهم في منتجات التشفير مثل البيتكوين والعملات الرقمية الأخرى لتشفير بيانات البتكوين بشكل فعال وآمن.
- تستخدم أشجار ميركل حوالي 1 كيلوبايت لتخزين دليل على شجرة تحتوي على ما يقرب من مليار نقطة تخزين بيانات.
- إنها بنية بيانات رياضية تعتمد على التجزئة تجمع ملخصات كل عملية في كتلة.
- كما يتم التحقق من سلامة وجودة البيانات. هذه العملية هي شهادة محتوى سريعة وآمنة عبر قواعد البيانات الكبيرة.
التحليل الإنشائي لأشجار ميركل
في شجرة ميركل ، تولد كل عقدة مفردة خلاصة تعتمد بشكل متكرر وجماعي. في هذه الهياكل ، تحسب كل ورقة تجزئة للسمات ، ويحسب الآباء ملخص آثار أقدام أطفالهم من اليسار إلى اليمين.
مزايا أشجار ميركل في البلوكتشين
تقدم أشجار ميركل الفوائد الأربعة الرئيسية التالية:
- التحقق من دقة البيانات: هذه الطريقة لديها القدرة على التحقق من دقة البيانات بنجاح.
- تستخدم شجرة ميركل الحد الأدنى من مساحة القرص مقارنة بالعديد من هياكل البيانات الأخرى.
- يمكن تقسيم أشجار ميركل إلى أجزاء صغيرة من المعلومات للتأكيد بين الشبكات.
ما هي أشجار فيركل ؟
تشبه أشجار فيركل أشجار ميركل. يسمح لك بتنظيم البيانات بأحجام كبيرة وإنشاء شاهد لكل كتلة بيانات يمكن استدعاؤها للتأكيد من قبل أي شخص لديه حق الوصول إلى جذر الشجرة.
- ستلعب أشجار فيركل دورًا مهمًا في تحسينات القياس اللاحقة لـ الإثيريوم.
- تتطلب شجرة فيركل أقل بكثير من 150 بايت لإثبات شجرة بيانات مع ما يصل إلى مليار نقطة تخزين بيانات.
- ومع ذلك ، فإن أهم ميزة لأشجار فيركل هي مدى كفاءة حجم الإثبات التي تظهر.
التحليل الإنشائي لأشجار فيركل
اخترع John Kuszmaul أشجار فيركل في عام 2018. تم تنظيم هيكل شجرة فيركل بحيث يتم استخدام تجزئة قيمة أطفال العقدة لحساب قيمة عقدة وسيطة. تمتلك أشجار فيركل إمكانات توسع مفيدة وأكثر شمولاً. ومع ذلك ، فإن التوسع ليس مفيدًا دائمًا ؛ بمجرد أن يتم توسيعه كثيرًا ، يتأخر البرهان ويصبح أقصر مع زيادة العرض.
مزايا شجرة فيركل في البلوكتشين
تقدم أشجار فيركل الفوائد الرئيسية الثلاثة التالية:
- على النقيض من أشجار ميركل ، تسمح أشجار فيركل بأحجام إثبات أصغر بكثير لكميات هائلة من البيانات.
- يتأثر اتصال الشبكة بطول الإثبات ، والذي يكون عادةً لوغاريتميًا في سعة الحالة.
- يتضمن دليل فيركل دليلًا على أنه تم حفظ الكثير من البيانات ويمكن التحقق منها بسهولة بواسطة أي شخص لديه إمكانية الوصول إلى قمة الشجرة.
- شجرة فيركل هي حالة استخدام لنظام إثبات الالتزامات متعدد الحدود الذي يعتمد على وظائف متعددة الحدود الرياضية لوصف البيانات.
الفروق بين أشجار ميركل وفيركل
أشجار ميركل :
- إنها بنية بيانات رياضية تعتمد على التجزئة تجمع ملخصات كل عملية في كتلة.
- بالنسبة لمليار نقطة تخزين بيانات ، تحتاج هذه الأشجار إلى مساحة تخزين تبلغ 1 كيلوبايت كإثبات.
- بدون شجرة فيركل ، سيُطلب من كل عقدة على تلك الشبكة تخزين نسخة كاملة من كل معاملة تم إجراؤها على الإطلاق.
- يتطلب تقديم إثبات لكل عقدة شقيقة في كل نقطة دخول.
أشجار فيركل :
- تمتلك أشجار فيركل إمكانات توسع مفيدة وأكثر شمولاً.
- بالنسبة لمليار نقطة تخزين بيانات ، تحتاج هذه الأشجار إلى 150 بايت من التخزين لإثباتها.
- عادةً ما يكون طول الإثبات لوغاريتميًا ، مما يؤثر على الاتصال في الشبكة.
- يلغي شرط تقديم دليل لكل عقدة شقيقة في كل نقطة دخول.
لماذا تعتبر أشجار ميركل و فيركل من مكونات البلوكتشين الحيوية ؟
أهمية أشجار ميركل
لفهم أهمية أشجار ميركل لتكنولوجيا البلوكتشين ، فكر في البلوكتشين بدونها. لنبدأ مع البتكوين لأنه يستخدم ميركل على نطاق واسع وهو أسهل في الفهم.
- بدون أشجار ميركل، سيُطلب من كل عقدة على تلك الشبكة تخزين نسخة كاملة من كل معاملة البتكوين تم إجراؤها على الإطلاق. يمكن للمرء أن يتخيل كمية البيانات التي يمكن أن تحتوي عليها.
- ستحتاج إلى التحقق من البيانات بشكل مستقل لأن أي طلبات تحقق على البتكوين ستتطلب قدرًا هائلاً من المعلومات ليتم تسليمها عبر الإنترنت.
- تتطلب آلة التحقق قدرة معالجة كبيرة لفحص دفاتر الأستاذ للتحقق من عدم وجود أي تعديلات.
- يمكن أن يكون عرض المعاملات أمرًا مشروعًا من خلال نقل كمية قليلة جدًا من المعلومات عبر الشبكة.
- يمكنك أيضًا استخدامه لإظهار أن كلا نوعي دفتر الأستاذ يستخدمان نفس المقدار من قوة الحوسبة الاسمية وعرض النطاق الترددي.
أهمية أشجار فيركل
شجرة فيركل هو وصول متأخر مقارنة بشجرة ميركل ، التي كانت البروتوكول الأساسي لمنصة البلوكتشين لسنوات. ومع ذلك ، فإن شجرة فيركل لديها العديد من المزايا والفوائد لـ البلوكتشين مثل أشجار ميركل. بعض الخصائص الأساسية لأشجار فيركل في البلوكتشين مذكورة أدناه:
- إنها تسمح بأحجام إثبات أصغر نسبيًا ، وبالتالي فهي مصدر أساسي لتوسيع نطاق الإثيريوم في السوق.
- تتيح هذه الأشجار تقليلًا ملحوظًا في أحجام الإثبات لأحجام البيانات الكبيرة.
- عادةً ما يكون طول الإثبات لوغاريتميًا ، مما يؤثر على الاتصال في الشبكة.
- تتطلب أشجار فيركل أيضًا من المُثبَت تقديم دليل واحد يوضح جميع الروابط الممكنة بين الوالد والطفل على طول المسارات من كل عقدة ورقية.
- إنه يلغي متطلبات تقديم الدليل إلى كل عقدة شقيقة في كل نقطة دخول ، مثل شجرة ميركل.
- تقلل أشجار فيركل حجم الإثبات على مقياس من ستة إلى ثمانية مقارنة بأشجار ميركل المثالية ، ويتراوح المقياس حتى 20-30 عند مقارنته بأشجار باتريشيا الثقيلة في الإثيريوم.