Apa itu Pohon Merkle Di Blockchain Dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Takeaways kunci:

• Grafik Pohon merkle adalah jenis pohon hash biner yang memiliki 3 jenis simpul: simpul daun, simpul non-daun, dan simpul akar.
• Pohon Merkle berguna untuk verifikasi dan pemeliharaan integritas transaksi dalam buku besar terdesentralisasi.
• Pohon Merkle terlihat di Bitcoin dan juga Ethereum.

Pengantar

<i>Cryptocurrency</i> tidak lagi menjadi subjek yang tidak diketahui, dan tidak juga blockchain, teknologi di balik asal mereka. Untuk setiap penggemar crypto, memahami struktur blockchain dan bagaimana fungsinya adalah langkah pertama untuk menyadari sifat sebenarnya dari crypto.

Sementara memahami struktur blockchain yang berbeda adalah tempat pohon Merkle masuk. Dikembangkan sebagai konsep pada tahun 1980 oleh Ralph Merkle dari Universitas Stanford, Pohon merkle umumnya digunakan dalam jaringan peer-to-peer (P2P) untuk menangani kebutuhan daya komputasi dan ruang memori. Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa pohon Merkle membuat teknologi blockchain sukses besar. Jadi mari selami makna di balik pohon Merkle dan cara kerjanya.

https://www.youtube.com/watch?v=YIc6MNfv5iQ

Gambaran umum pohon Merkle

Sederhananya, pohon Merkle mewakili cara data disusun dengan sengaja. Ini memungkinkan verifikasi yang cepat dan efisien dari sejumlah besar informasi di blockchain. Seperti disebutkan sebelumnya, Ralph Merkle tanpa sadar menciptakannya sebagai konsep dalam makalah berjudul "Tanda Tangan Digital Bersertifikat". Tapi tidak ada yang mengharapkannya menjadi komponen utama dari buku besar terdesentralisasi di masa depan.

Pohon Merkle telah meningkatkan dunia kriptografi sejak awal. Tapi itu menjadi penting untuk cryptocurrency setelah pencipta misterius Bitcoin menggunakannya dalam kode dasar BTC. Setelah itu, Ethereum dan mata uang kripto lainnya juga mengadopsi pohon Merkle.

Dalam kasus jaringan Bitcoin, pohon Merkle adalah komponen efisien yang menggunakan hash alih-alih file informasi berukuran besar untuk verifikasi data. Pohon Merkle menggunakan terminologi deskriptif unik untuk menggambarkan hubungan antara node dan levelnya.

Setiap blok dalam blockchain berisi sejumlah transaksi. Menyimpan semua transaksi itu dan menemukan transaksi mana yang termasuk dalam blok mana bisa menjadi tugas yang sangat mahal. Selain itu, ini dapat berdampak negatif pada efisiensi blockchain. Namun, dengan pohon Merkle, semua transaksi diatur secara efisien, menghasilkan lebih sedikit penggunaan data untuk verifikasi dan mengurangi pemrosesan CPU.

Memahami bagaimana pohon Merkle bekerja di blockchain

Berikut adalah contoh sederhana untuk memperjelas konsep ini: 

Bayangkan sebuah blok data seperti yang ditunjukkan di atas yang memiliki 4 transaksi: L1, L2, L3, dan L4. Untuk menyimpan transaksi ini, kita dapat mengimplementasikan konsep pohon Merkle dengan menghitung hash dari setiap transaksi. Setelah komputasi, kami menerima Hash L1, Hash L2, Hash L3, dan Hash L4.

Hash dari setiap transaksi ini disimpan dalam sebuah simpul, biasanya disebut simpul daun, dari pohon Merkle. Tapi pekerjaan kami berlanjut, karena kami harus membentuk simpul non-daun dengan memasangkan simpul daun. Setelah perhitungan, kita mendapatkan Hash 0 dan Hash 1, yang disebut parent node atau non-leaf node dari hash L1, L2, L3, dan L4.

Terakhir, hash dari Hash 1 dan Hash 2 dihitung dengan memasangkan keduanya, dan kami mencapai simpul akar, yang merupakan akar Merkle. Melalui contoh ini, kami memahami bahwa pohon Merkle bekerja dengan hashing node anak berulang kali hingga hash tunggal tetap berada di dalam struktur.

Dengan cara ini, pohon Merkle memberi tahu Anda dengan tepat apakah suatu transaksi telah memengaruhi pohon dengan hanya memeriksa akar pohon. Merkle root disimpan di header blok, membuatnya tahan terhadap kerusakan dan meningkatkan kepercayaan dan integritas dalam buku besar yang terdesentralisasi. Penting untuk dicatat bahwa pohon Merkle menggunakan fungsi hash satu arah dan akan berlanjut hingga hashing ini memisahkan bukti data dari data.

Perlunya pohon Merkle untuk blockchain

Sekarang kita telah membahas apa itu pohon Merkle dan bagaimana cara kerjanya, satu-satunya hal yang harus dilakukan adalah memahami mengapa itu penting untuk blockchain. Banyaknya keuntungan dari pohon Merkle membuatnya menjadi kebutuhan untuk teknologi blockchain dan bahkan platform crypto. Beberapa manfaat tersebut adalah:

Dalam hal mentransfer, menghitung, dan melintasi data, penundaan tidak diperbolehkan. Inilah sebabnya mengapa banyak blockchain menggunakan pohon Merkle untuk menjaga jaringan bebas dari penundaan apa pun saat mentransfer data. Dengan mengurangi jumlah memori yang diperlukan untuk membuktikan integritas dan validitas data, pohon Merkle menjadi bagian penting dari blockchain.

Dalam blockchain Bitcoin, yang merupakan P2P terdistribusi, dapat terjadi ketidakkonsistenan atau bahkan perusakan data karena data yang sama ada di setiap komputer yang terhubung ke jaringan P2P. Dalam hal ini, pohon Merkle memudahkan penambang untuk mengidentifikasi ketidakkonsistenan atau gangguan transaksi apa pun.

Tanpa menggunakan konsep ini, semua data perlu ditransfer ke seluruh jaringan, mengakibatkan pelambatan jaringan, pengurangan efisiensi, dan biaya yang tidak perlu. Skenario seperti itu dapat dihindari dengan bantuan pohon Merkle, yang memungkinkan verifikasi data cepat dengan daya komputasi dan bandwidth yang praktis.

Pesan terakhir

Pohon Merkle terdengar seperti konsep yang rumit, tetapi merupakan komponen penting dari teknologi blockchain dan mata uang kripto. Tanpa adanya konsep ini, tidak akan ada sistem tanpa kepercayaan yang digunakan dalam Bitcoin, Ethereum, dan pertambangan.

Tanya Jawab:

Q1. Pohon Merkle dirancang untuk mencapai apa?
Pohon Merkle dirancang sebagai proses untuk memverifikasi data agar komputer dapat bekerja lebih cepat.
Q2. Apa hubungan antara pohon Merkle dan Ethereum?
Pohon Merkle adalah jenis struktur blockchain yang tidak hanya berada di belakang Ethereum tetapi juga Bitcoin dan proses penambangan crypto. Namun, Ethereum menggunakan versi modifikasi dari pohon Merkle, umumnya dikenal sebagai pohon Merkle Patricia.
Q3. Bagaimana menerapkan pohon Merkle
Untuk mengimplementasikan pohon Merkle, seseorang harus memulai dengan pohon biner, di mana setiap simpul non-daun adalah hash dari dua simpul anak. Daun-daun ini bisa berisi data atau hash dari data.
Q4. Apa saja manfaat dari pohon Merkle?
Menjadi struktur ringan yang meningkatkan skalabilitas dalam blockchain, pohon Merkle dapat membuang data yang tidak perlu dan dengan demikian meningkatkan efisiensi. Baik penambang maupun pengguna bisa mendapatkan keuntungan dari pohon Merkle, karena pohon ini memverifikasi setiap bagian blok, memeriksa transaksi menggunakan hash, dan juga menghitung hash saat mereka menerima transaksi.