Деревья Merkle против деревьев Verkle, объяснение

Деревья Меркла используются в биткойнах (BTC) и других криптовалютах для более эффективного и безопасного шифрования данных блокчейна. Деревья Verkle позволяют использовать доказательства меньшего размера, что особенно важно для будущих обновлений масштабирования Ethereum.

Как определить дерево Меркла? Листовые узлы, нелистовые узлы и корень Меркла — это три основные части дерева Меркла в контексте блокчейнов. Хэши транзакций или идентификаторы транзакций (TXID) находятся в листовых узлах, которые можно просмотреть в обозревателе блоков. Затем над листовыми узлами попарно нарезается слой нелистовых узлов. Нелистовые узлы сохраняют хэш двух листовых узлов, которые они представляют под собой.

По теме: Что такое технология блокчейн? Как это работает?

По мере того, как дерево сжимается по мере подъема, на каждом слое формируется вдвое меньше узлов, если уровни неконечных узлов продолжают разбиваться на пары. Два узла будут присутствовать в последнем слое неконечных узлов, который устанавливает корень Меркла (используется для проверки конечных узлов) и является расположением последнего хэша в дереве Меркла.

Корень Меркла, хранящийся в части данных блока, можно сравнить с корнем Меркла, хранящимся в заголовке, что позволяет майнеру быстро идентифицировать любые манипуляции. Доказательство Меркла объединяет проверенное значение и хэш-значения, необходимые для извлечения корня Меркла. Кроме того, они поддерживают простую проверку платежей (SPV), которую можно использовать для аутентификации транзакции без загрузки полного блока или цепочки блоков. Это позволяет использовать криптокошелек или узел тонкого клиента для отправки и получения транзакций.

Деревья Веркла значительно сокращают размер доказательств для большого объема данных по сравнению с деревьями Меркеля. Длина доказательства, обычно логарифмическая по размеру состояния, влияет на сетевое взаимодействие. Но каково доказательство Веркле? Доказательство Веркла — это доказательство большого объема сохраненных данных, которое может легко проверить любой, у кого есть корень дерева.

Демонстратор должен предложить единое доказательство, демонстрирующее все связи родитель-потомок между всеми обязательствами на путях от каждого конечного узла к корню, вместо представления всех «родственных узлов» на каждом уровне дерева Веркла. По сравнению с идеальными деревьями Меркла размеры доказательств могут быть уменьшены в шесть-восемь раз и более чем в 20-30 раз по сравнению с текущими шестигранными деревьями Патрисии Эфириума.