質問：

集中型ネットワークでは、多くの場合、単一のソースからのみデータにアクセスできるため、データの 1 つのコピーを整理するのにそれほど手間はかからず、システムを信頼するしかありません。

ただし、複数のノードを持つ分散型ネットワークでは、データを効率的に編成することが重要です。データを分散するブロックチェーンにおける課題は、まずデータに効率的にアクセスすることであり、次に、データの正確なコピーを検証してすべてのノードに配布することです。

マークル ツリーを実装して、分散型 Web ベース システムでデータを共有および検証します。

マークル ツリーを実装して、分散型 Web ベース システムでデータを共有および検証します。

マークル ツリーは次の方法でコストを削減します。

• データの共有とその検証に処理能力を必要としない方法でデータを整理します。

• 副題

マークルツリーの概念

Bitcoin、Ethereum、IPFS、Git、Apache Cassandra、BitTorrent の実装の共通点は、データを保存するためのテクノロジーであるマークル ツリーです。マークル ツリーはブロックチェーンの基本コンポーネントであり、大規模なデータ構造を効率的かつ安全に検証できます。

画像の説明

バイナリハッシュツリー

マークル ツリーは、内部ノードの値がそのリーフ ノードのハッシュであるバイナリ ハッシュ ツリーです。マークル ツリーのルートには、上の図で H[A]、H[B]、H[C]、および H[D] として示されている、リーフ ノードまたは子ノードと呼ばれるトランザクションのハッシュがあります。左側のツリーでは、H[A]とH[B]はそれぞれデータブロックL1とL2のハッシュ値で、右側のツリーではH[C]とH[D]はハッシュ値です。それぞれL3とL4の。内部ノード H[AB] はリーフ ノード H[A] と H[B] の連結であり、同様に H[CD] は H[C] と H[D] の連結です。

マークル ツリーの各リーフ/子にはトランザクションのハッシュが含まれ、その後にリーフ/子の「結合ハッシュ」(「H[AB]」および「H[CD]」中間ノード) を含むハッシュが含まれます。ルート ノードには、上で説明したように、左右のツリー (H[ABCD]) の結合ハッシュ (マークル ルートと呼ばれる) が含まれます。

興味深いことに、特定のトランザクションに変更を加えたい場合、中間ノードのハッシュが変更され、同時にルート ハッシュも変更されます。これは、誰かが特定のトランザクションを変更しようとすると、ルート ハッシュが変更され、ルート ハッシュが変更されると、存在するすべてのブロックの後続のハッシュがすべて変更されることを意味します。これは、ブロックが相互にリンクされているためです。このようにすることで、攻撃者はデータを操作しようとすることができなくなります。そのためには、チェーン全体のトランザクション データを実際に変更する必要があるためですが、これはもちろん不可能な作業です。これはマークル ツリーの設計の美しさであり、改ざん耐性のあるデータ構造になります。

マークル ツリーはデータの整合性を担当するため、その検証可能性を確認するためにトランザクション全体を調べる必要はありません。ツリーは、ネットワーク上のトランザクションを検証するために使用できる小さなデータの塊に分割できます。この概念はマークル証明と呼ばれ、分散システムで非常に役立ちます。マークル証明では、ツリー全体のすべての情報を検証する必要はなく、少量のデータを検証してそれが真実であるかどうかを確認するのに十分な計算能力があれば十分です。

応用分野

• マークル ツリーは、同じデータが複数の場所に存在する必要がある分散型システムでデータを同期するために使用されます。

• また、データの不整合をチェックしたり、データベースのコピー間で不整合を検出したりするためにも使用されます。

主な利点

• マークル ツリーは検証のために小さな情報の塊に分割できるため、マークル ツリーはデータをさまざまな部分に分割でき、大幅なスケーラビリティが向上します。

• データの整合性を効果的に検証します。

• マークル ツリーには任意の量のデータを保存でき、マークル ツリーは常に最上位のルート ハッシュで終わります。

• 高度なデータと一貫性の検証を提供します。

• 副題

マークル ツリーがアンブレラ ネットワークにどのようなメリットをもたらすか

マークル ツリーはデータを効率的に整理し、検証プロセスで使用するコンピューティング パワーを削減するのに役立つため、Umbrella Network はこれを使用して、セキュリティとデータの整合性を犠牲にすることなく、低コストで数千の実世界のデータ ポイントをオンチェーンに導入します。

Umbrella Network のシステムでは、マークル ツリーの各葉がオラクルのデータ ポイントを表します。マークル ルート ハッシュは、マークル ツリー内のトランザクションのブロック全体の一意の識別子です。 「プルーフ・オブ・ステーク」コンセンサスは、ツリー内のすべてのデータを表すマークル ルート ハッシュで実行され、最終的に検証されたトランザクションのセットがトランザクション手数料を払ってオンチェーンに書き込まれます。

元のリンク:

元のリンク:

https://medium.com/umbrella-network/merkle-trees-an-introduction-to-concepts-and-components-5d2ff2b939e2

著者: シュビ・ティワリ

翻訳: ヴェイン