قد يحتوي أحد كتل بيتكوين على آلاف المعاملات، لكن ترويسة الكتلة لا يتجاوز حجمها 80 بايتًا. والسر في استخدام هذه الكمية الصغيرة من البيانات «لقفل» كل معاملة في الكتلة هو شجرة ميركل.

العملة المذكورة في المقال: $BTC السعر 77,358.01 (خلال 24 ساعة -0.61%).

【ما نوع هذه الشجرة؟】

شجرة ميركل هي بنية شجرية تُجزّأ فيها كميات كبيرة من البيانات إلى أزواج باستخدام التجزئة، ثم تُدمج طبقةً تلو الأخرى. تتكون الطبقة السفلى من تجزئة كل معاملة؛ وتُضم تجزئتان متجاورتان معًا ثم تُحسب تجزئتهما، فنحصل على الطبقة التي تليها. يستمر الدمج صعودًا حتى لا يتبقى سوى تجزئة واحدة تُسمى جذر ميركل.

سُمّيت هذه البنية تيمّنًا بعالم التشفير رالف ميركل (Ralph Merkle)، وقد طُرحت في أواخر سبعينيات القرن الماضي، أي قبل ظهور سلسلة الكتل بوقت طويل.

【لماذا يصعب التلاعب بها】

يُسجَّل جذر ميركل في ترويسة كتلة بيتكوين. إذا عُدّلت أي معاملة في الكتلة، ستتغير تجزئتها، وينتقل هذا التغيير صعودًا حتى يصل إلى جذر ميركل، فتتغير تجزئة الكتلة أيضًا، وعندها لن تتطابق الكتل اللاحقة.

لذلك، يكفي أن تراقب هذه التجزئة الواحدة في ترويسة الكتلة، فكأنك تراقب جميع المعاملات فيها.

【كيف تتحقق المحافظ الخفيفة من المعاملات】

لإثبات وجود معاملة معينة في كتلة ما، لا تحتاج إلى الكتلة بأكملها، بل إلى عدد قليل من التجزئات على المسار بين هذه المعاملة وجذر ميركل. إذا تضاعف عدد المعاملات، فلن تحتاج إلا إلى تجزئة إضافية واحدة. وفي كتلة تضم آلاف المعاملات، تكفي بضع عشرة تجزئة.

تعمل آلية التحقق المبسّط من الدفع (SPV) الموصوفة في القسم الثامن من الورقة البيضاء لبيتكوين بهذه الطريقة: إذ لا يحتفظ العميل الخفيف إلا بترويسات الكتل، ثم يطلب من إحدى العقد مسار ميركل، وبذلك يستطيع التأكد من إدراج المعاملة في كتلة.

【استخدامها في إثبات الاحتياطيات】

تستخدم منصات التداول شجرة ميركل أيضًا لإثبات احتياطياتها: إذ تجمع المنصة أرصدة جميع المستخدمين في شجرة ميركل وتنشر تجزئة الجذر؛ ويحصل كل مستخدم على المسار الخاص به، ليتمكن من التحقق بنفسه من إدراج رصيده، من دون الكشف عن تفاصيل أرصدة الآخرين.

【الخلاصة في جملة】

فكرة شجرة ميركل بسيطة: تجزئة جذر قصيرة تمثّل كمية كبيرة من البيانات. وهذا التصميم هو ما جعل تطبيقات مثل محافظ الهاتف وإثبات الاحتياطيات ممكنة. تظل الأسواق غير مؤكدة دائمًا، لذا فكّر مسبقًا فيما ستفعله إذا كان تقديرك خاطئًا.

إذا وجدت هذا مفيدًا، فاحفظه لتعود إليه لاحقًا.