Uma Merkle Tree é uma árvore binária de valores de hash, onde cada nó folha representa um único pedaço de dados ou um hash de um pedaço de dados. Ele é usado para verificar a integridade de grandes quantidades de dados de forma eficiente. Foi inventado por Ralph Merkle em 1979 e é amplamente utilizado em criptomoedas como Bitcoin e Ethereum. Uma função hash é como uma máquina de impressão digital. Ele pega qualquer entrada, como um arquivo, um texto ou um número, e produz uma saída única, chamada de hash, que é muito mais curta que a entrada. O hash é como uma impressão digital da entrada. É difícil encontrar duas entradas diferentes que tenham o mesmo hash. E é impossível obter a entrada original do hash. Por exemplo, se você tiver um arquivo chamado " " com 1 MB de tamanho, poderá usar uma função hash para obter um hash com apenas caracteres, como . kishan.jpg 64 0A6DF48A27EF7DB48B213DF3DBA84FAD1BB4FD9B47568DA1F570C067D9A4867F Se você alterar até mesmo um pixel no arquivo, o hash será completamente diferente, como . C69E60E932F3D0C6C2363B68301E202551C09123A71F639E6AB3BC8F847BE4AF Então você pode usar o hash para verificar se o arquivo é o mesmo de antes. Calcular e armazenar o hash para cada arquivo separadamente seria tedioso. É aí que as árvores Merkle são úteis. Mas e se você tiver muitos arquivos? Uma árvore Merkle é como uma árvore genealógica de hashes. . Então você emparelha os hashes e os combina para obter novos hashes. Você repete esse processo até chegar ao topo da árvore, onde resta apenas um hash. Esse hash é chamado de . Você começa com os hashes de cada arquivo como as folhas da árvore raiz Merkle A raiz Merkle é como uma impressão digital de todos os arquivos na árvore. . Portanto, você pode usar a raiz do Merkle para verificar se todos os arquivos são os mesmos de antes. Se algum arquivo for alterado, seu hash será alterado, assim como todos os hashes acima dele até que a raiz do Merkle seja alterada Mas como você verifica um arquivo específico? Você não precisa baixar e verificar todos os arquivos na árvore. Você só precisa baixar e verificar alguns hashes ao longo do caminho do arquivo para a raiz do Merkle. Este caminho é chamado de . prova de Merkle Por exemplo, suponha que você queira verificar se o arquivo "cat.jpg" está correto. Você só precisa baixar seu hash que é , o hash de seu irmão , o hash e a raiz Merkle . HA 0a6df4 HB (ea12e7) H CD (b582ae) H ABCD (7bd24f) Então você pode calcular combinando e e calcular combinando H AB e H CD . Se H ABCD corresponder à raiz Merkle, você pode ter certeza de que " " está correto. H AB HA HB H ABCD cat.jpg Você pode usar a mesma analogia para verificar se a transação presente no bloco é moderada, verificando a raiz Merkle em vez de cat.jpg ou dog.txt. Haverá um monte de transações nos nós de folha. Observação: trunquei o valor do hash para 6 caracteres no exemplo acima para fazer o diagrama parecer limpo. E se eu tiver apenas três nós de folha? Como vou criar uma Merkle Tree? Esse cenário pode ser resolvido rapidamente duplicando um nó, tornando o número total de nós quatro. Por exemplo, suponha que você tenha transações. , e . Você pode calcular seus hashes. , e . . Depois; você pode emparelhar e combinar os hashes para obter , e . A raiz Merkle é . TA TB TC HA HB HC Então você pode duplicar HC para obter H C' H AB H CC' H ABCC' H ABCC' Resumindo, as árvores Merkle beneficiam o blockchain e outros sistemas distribuídos, onde muitos computadores devem compartilhar e verificar grandes quantidades de dados. Ao usar árvores Merkle, eles podem economizar largura de banda, armazenamento e tempo de computação. Aqui está um exemplo Java rápido para mostrar como você pode criar sua própria árvore Merkle: import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; class MerkleTree{ static class Node { String content; public Node(String content) { this.content = content; } public String getHash() throws NoSuchAlgorithmException { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hash = md.digest(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); StringBuilder buffer = new StringBuilder(); for (byte b : hash) { buffer.append(String.format("%02x", b)); } return buffer.toString(); } } public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException{ Node cat = new Node("I am a cat, this is a cat file called cat.jpg"); Node dog = new Node("I am a dog, this is a dog file called dog.txt"); // we have two leaf nodes, in order to create a merkle root, // we simple need to get their individual hashes // and then combine those hashes and hash them again String HA = cat.getHash(); String HB = dog.getHash(); Node merkleRoot = new Node(HA + HB); String HAB = merkleRoot.getHash(); System.out.println("Merkle Root: " + merkleRoot.getHash()); // let's say we altered the cat file cat = new Node("I am a cat, this is a cat file called dog.jpg"); // notice we have changed the cat.jpg to dog.jpg String HA_MODIFIED = cat.getHash(); Node modifiedMerkleRoot = new Node(HA_MODIFIED + HB); String HAB_MODIFIED = modifiedMerkleRoot.getHash(); System.out.println("Merkle Root: " + HAB_MODIFIED); } } Saída: Merkle Root: d1da3503d679f032134b4330768d31e67813fcfe2824fceed93f8185a405bdf9 Merkle Root: 1a898c7fee0e46647e55d5f9874f090e5ed76726acf39308527a0bba22a34b3e Agradeço por ter tempo para ler o meu artigo. 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