Apa itu Pohon Merkle? Panduan Pemula untuk Komponen Blockchain ini

Pohon Merkle

Pohon Merkle adalah komponen fundamental dari blockchain yang mendukung fungsinya. Mereka memungkinkan verifikasi yang efisien dan aman dari struktur data besar, dan dalam kasus blockchain, kumpulan data yang berpotensi tidak terbatas.

Penerapan pohon Merkle di blockchain memiliki banyak efek. Ini memungkinkan mereka untuk menskalakan sambil juga menyediakan arsitektur berbasis hash bagi mereka untuk menjaga integritas data dan cara yang sepele untuk memverifikasi integritas data.

Fungsi hash kriptografi adalah teknologi dasar yang memungkinkan pohon Merkle bekerja, jadi pertama-tama, penting untuk memahami apa itu fungsi hash kriptografi..

Fungsi Hash Kriptografi

#Crypto ExchangeBenefits

1

Binance
Best exchange


VISIT SITE
  • ? The worlds biggest bitcoin exchange and altcoin crypto exchange in the world by volume.
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

2

Coinbase
Ideal for newbies


Visit SITE
  • Coinbase is the largest U.S.-based cryptocurrency exchange, trading more than 30 cryptocurrencies.
  • Very high liquidity
  • Extremely simple user interface

3

eToro
Crypto + Trading

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

Sederhananya, fungsi hash adalah fungsi apa pun yang digunakan untuk memetakan data dengan ukuran sembarang (masukan) ke keluaran ukuran tetap. Algoritma hashing diterapkan ke input data dan output panjang tetap yang dihasilkan disebut sebagai hash.

Banyak algoritme hashing tersedia secara luas untuk umum dan dapat dipilih berdasarkan kebutuhan Anda.

Hash yang dihasilkan dari input arbitrer tidak hanya panjangnya tetap, tetapi juga benar-benar unik untuk input dan fungsinya itu sendiri bersifat deterministik. Artinya, tidak peduli berapa kali Anda menjalankan fungsi pada input yang sama, outputnya akan selalu sama.

Misalnya, jika Anda memiliki kumpulan data berikut di bawah ini sebagai masukan, keluaran yang dihasilkan unik untuk setiap masukan. Perhatikan bagaimana pada contoh kedua dan ketiga, walaupun perbedaan inputnya hanya satu kata, namun output yang dihasilkan sangat berbeda..

Ini sangat penting karena memungkinkan “sidik jari” data.

Fungsi hash kriptografi, Gambar dari Wikipedia

#CRYPTO BROKERSBenefits

1

eToro
Best Crypto Broker

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

2

Binance
Cryptocurrency Trading


VISIT SITE
  • ? Your new Favorite App for Cryptocurrency Trading. Buy, sell and trade cryptocurrency on the go
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

#BITCOIN CASINOBenefits

1

Bitstarz
Best Crypto Casino

VISIT SITE
  • 2 BTC + 180 free spins First deposit bonus is 152% up to 2 BTC
  • Accepts both fiat currencies and cryptocurrencies

2

Bitcoincasino.io
Fast money transfers


VISIT SITE
  • Six supported cryptocurrencies.
  • 100% up to 0.1 BTC for the first
  • 50% up to 0.1 BTC for the second

Karena panjang keluaran (jumlah hash dalam contoh) selalu sama dengan yang ditentukan oleh algoritme hashing yang digunakan, sejumlah besar data dapat diidentifikasi hanya melalui hash yang dihasilkan..

Dengan sistem yang berisi data dalam jumlah besar, manfaat dari kemampuan untuk menyimpan dan mengidentifikasi data dengan keluaran dengan panjang tetap dapat menciptakan penghematan penyimpanan yang besar dan membantu meningkatkan efisiensi.

Di dalam blockchain, algoritma hashing digunakan untuk menentukan status blockchain.

Blockchain adalah daftar tertaut yang berisi data dan penunjuk hash yang mengarah ke blok sebelumnya, membuat rantai blok yang terhubung, maka dinamai “blockchain”.

Setiap blok terhubung satu sama lain melalui penunjuk hash, yang merupakan hash dari data di dalam blok sebelumnya bersama dengan alamat blok sebelumnya. Dengan menautkan blok data dalam format ini, setiap hash yang dihasilkan dari blok sebelumnya mewakili seluruh status blockchain karena semua data hash dari blok sebelumnya di-hash menjadi satu hash.

Ini diwakili (dalam kasus algoritma SHA-256) oleh keluaran (hash) seperti ini.

b09a57d476ea01c7f91756adff1d560e579057ac99a28d3f30e259b30ecc9dc7

Hash di atas adalah sidik jari dari seluruh status blockchain sebelumnya. Status blockchain sebelum blok baru (sebagai data hash) adalah input, dan hash yang dihasilkan adalah output.

Meskipun dimungkinkan untuk menggunakan hash kriptografi tanpa pohon Merkle, ini sangat tidak efisien dan tidak dapat diskalakan. Menggunakan hashes untuk menyimpan data dalam blok dalam format seri memakan waktu dan tidak praktis.

Seperti yang akan Anda lihat, pohon Merkle memungkinkan resolusi integritas data yang sepele serta pemetaan data tersebut melalui seluruh pohon menggunakan bukti Merkle..

Pohon Merkle dan Bukti Merkle

Dinamai menurut Ralph Merkle, yang mematenkan konsep tersebut pada tahun 1979, pohon Merkle pada dasarnya adalah pohon struktur data di mana setiap simpul non-daun adalah hash dari simpul anak masing-masing..

Simpul daun adalah simpul paling bawah pada pohon. Pada awalnya mungkin terdengar sulit untuk dipahami, namun jika Anda melihat gambar yang biasa digunakan di bawah ini, akan lebih mudah untuk memahaminya..

Pohon Hash

Contoh pohon hash biner, Gambar dari Wikipedia

Yang penting, perhatikan bagaimana simpul non-daun atau “cabang” (diwakili oleh Hash 0-0 dan Hash 0-1) di sisi kiri, adalah hash dari anak masing-masing L1 dan L2. Selanjutnya, perhatikan bagaimana cabang Hash 0 adalah hash dari turunannya yang digabungkan, cabang Hash 0-0 dan Hash 0-1.

Contoh di atas adalah bentuk paling umum dan sederhana dari pohon Merkle yang dikenal sebagai Pohon Binary Merkle. Seperti yang Anda lihat, ada hash teratas yang merupakan hash dari seluruh pohon, yang dikenal sebagai hash root. Pada dasarnya, pohon Merkle adalah struktur data yang dapat mengambil jumlah “n” dari hash dan mewakilinya dengan satu hash.

Struktur pohon memungkinkan pemetaan yang efisien atas data dalam jumlah besar yang sewenang-wenang dan memungkinkan identifikasi yang mudah di mana perubahan dalam data itu terjadi. Konsep ini memungkinkan bukti Merkle, yang dengannya, seseorang dapat memverifikasi bahwa hashing data konsisten sepanjang pohon dan dalam posisi yang benar tanpa harus benar-benar melihat seluruh rangkaian hash.

Sebagai gantinya, mereka dapat memverifikasi bahwa potongan data konsisten dengan hash root hanya dengan memeriksa sebagian kecil dari hash daripada seluruh kumpulan data..

Selama hash root diketahui dan dipercaya secara publik, siapa pun yang ingin melakukan pencarian nilai kunci di database dapat menggunakan bukti Merkle untuk memverifikasi posisi dan integritas sepotong data dalam database yang memiliki akar tertentu.

Jika hash root tersedia, hierarki hash dapat diterima dari sumber mana pun yang tidak tepercaya dan satu cabang pohon dapat diunduh dalam satu waktu dengan verifikasi integritas data secara langsung, bahkan jika seluruh struktur belum tersedia.

Salah satu manfaat terpenting dari struktur pohon Merkle adalah kemampuan untuk mengautentikasi kumpulan data yang besar secara arbitrer melalui mekanisme hashing serupa yang digunakan untuk memverifikasi jumlah data yang jauh lebih kecil..

Pohon ini bermanfaat untuk mendistribusikan kumpulan data yang besar ke dalam bagian-bagian yang lebih kecil yang dapat dikelola di mana penghalang untuk verifikasi integritas berkurang secara substansial meskipun ukuran data secara keseluruhan lebih besar.

Hash root dapat digunakan sebagai sidik jari untuk seluruh kumpulan data, termasuk seluruh database atau mewakili seluruh status blockchain. Di bagian berikut, kita akan membahas bagaimana Bitcoin dan sistem lain menerapkan pohon Merkle.

Pohon Merkle dalam Bitcoin

Fungsi hash kriptografi yang digunakan oleh Bitcoin adalah algoritma SHA-256. Ini adalah singkatan dari “Secure Hashing Algorithm”, yang outputnya berukuran 256 bit tetap. Fungsi dasar pohon Merkle di Bitcoin adalah untuk menyimpan, dan akhirnya memangkas transaksi di setiap blok.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, blok dalam blockchain terhubung melalui hash dari blok sebelumnya. Di Bitcoin, setiap blok berisi semua transaksi di dalam blok itu serta header blok yang terdiri dari:

  • Blokir Nomor Versi
  • Sebelumnya Block Hash
  • Stempel waktu
  • Target Kesulitan Menambang
  • Nonce
  • Merkle Root Hash

Gambar di bawah ini berasal dari Bitcoin kertas putih dan menggambarkan bagaimana pohon Merkle cocok dengan setiap blok.

Pohon Merkle

Transaksi dimasukkan ke dalam blok oleh penambang dan di-hash sebagai bagian dari pohon Merkle, mengarah ke akar Merkle yang disimpan di header blok. Desain ini memiliki sejumlah manfaat berbeda.

Terutama, seperti yang dijelaskan dalam whitepaper, hal ini memungkinkan keberadaan node Simple Payment Verification (SPV), yang juga dikenal sebagai “klien ringan”. Node ini tidak harus mengunduh seluruh blockchain Bitcoin, hanya header blok dari rantai terpanjang.

Node SPV dapat mencapai ini dengan menanyakan node peer mereka sampai mereka yakin bahwa blok header yang disimpan tempat mereka beroperasi adalah bagian dari rantai terpanjang. Node SPV kemudian dapat menentukan status transaksi dengan menggunakan bukti Merkle untuk memetakan transaksi ke pohon Merkle tertentu dengan hash akar pohon Merkle tersebut di header blok yang merupakan bagian dari rantai terpanjang..

Selain itu, implementasi pohon Merkle oleh Bitcoin memungkinkan pemangkasan blockchain untuk menghemat ruang. Ini adalah hasil dari hanya hash root yang disimpan di header blok, oleh karena itu, blok lama dapat dipangkas dengan membuang cabang yang tidak perlu dari pohon Merkle sambil mempertahankan yang diperlukan untuk bukti Merkle.

Implementasi Pohon Merkle di Blockchain dan Sistem Lain

Meskipun Bitcoin adalah blockchain pertama yang menerapkan pohon Merkle, banyak blockchain lain yang menerapkan struktur pohon Merkle yang serupa atau bahkan versi yang lebih kompleks..

Lebih lanjut, implementasi pohon Merkle tidak hanya terbatas pada blockchain dan diterapkan pada berbagai sistem lain.

Ethereum, menjadi cryptocurrency lain yang paling dikenal, juga merupakan contoh yang bagus dari implementasi pohon Merkle yang berbeda. Karena Ethereum turing-complete sebagai platform untuk membangun aplikasi yang jauh lebih kompleks, ia menggunakan versi yang lebih kompleks dari pohon Merkle yang disebut Pohon Merkle Patricia yang sebenarnya adalah 3 pohon Merkle terpisah yang digunakan untuk tiga jenis objek. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang pepohonan ini sini.

Terakhir, pohon Merkle adalah komponen penting dari sistem kontrol versi terdistribusi seperti Git dan IPFS. Kemampuan mereka untuk dengan mudah memastikan dan memverifikasi integritas data yang dibagikan antar komputer dalam format P2P membuat mereka sangat berharga bagi sistem ini.

Kesimpulan

Pohon merkle adalah komponen integral dari blockchain dan secara efektif memungkinkan mereka berfungsi dengan keabadian dan integritas transaksi yang dapat dibuktikan.

Memahami peran yang mereka mainkan dalam jaringan terdistribusi dan teknologi yang mendasari fungsi hash kriptografi mereka sangat penting untuk memahami konsep dasar dalam cryptocurrency karena mereka terus berkembang menjadi sistem yang lebih besar dan lebih kompleks..

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map