Một khối Bitcoin có thể chứa hàng nghìn giao dịch, nhưng phần đầu khối chỉ dài 80 byte. Chỉ với một lượng dữ liệu nhỏ như vậy, ta vẫn có thể “khóa” mọi giao dịch trong khối nhờ cây Merkle.

Đồng tiền được nhắc đến trong bài: $BTC báo giá 77,358.01 (24h -0.61%).

【Cây có cấu trúc như thế nào】

Cây Merkle là một cấu trúc dạng cây, trong đó lượng lớn dữ liệu được băm từng cặp rồi gộp dần từ dưới lên. Tầng thấp nhất là hàm băm của từng giao dịch; hai hàm băm liền kề được ghép lại rồi băm thêm một lần nữa để tạo thành tầng trên. Quá trình gộp tiếp tục cho đến khi chỉ còn lại một hàm băm duy nhất, gọi là Merkle root.

Cấu trúc này được đặt theo tên nhà mật mã học Ralph Merkle, và đã được đề xuất từ cuối những năm 1970, từ rất lâu trước khi blockchain ra đời.

【Vì sao không thể sửa đổi】

Trong phần đầu khối Bitcoin có lưu Merkle root. Nếu bất kỳ giao dịch nào trong khối bị thay đổi, hàm băm của giao dịch đó cũng thay đổi. Sự thay đổi lan dần lên Merkle root, khiến hàm băm của khối cũng thay đổi, và các khối phía sau sẽ không còn khớp nữa.

Vì vậy, chỉ cần theo dõi một hàm băm duy nhất trong phần đầu khối là tương đương với việc theo dõi toàn bộ giao dịch trong khối.

【Ví nhẹ xác minh giao dịch như thế nào】

Để chứng minh một giao dịch nằm trong một khối cụ thể, không cần toàn bộ khối mà chỉ cần một số ít hàm băm trên đường đi từ giao dịch đó đến Merkle root. Khi số lượng giao dịch tăng gấp đôi, số hàm băm cần dùng chỉ tăng thêm một. Với một khối chứa hàng nghìn giao dịch, chỉ cần hơn chục hàm băm là đủ.

Cơ chế này chính là cách thức hoạt động của xác minh thanh toán đơn giản hóa (SPV) được mô tả trong Mục 8 của sách trắng Bitcoin: ứng dụng khách nhẹ chỉ lưu các phần đầu khối, sau đó yêu cầu nút mạng cung cấp một đường dẫn Merkle để xác nhận giao dịch đã được đưa vào khối.

【Ứng dụng trong bằng chứng dự trữ】

Bằng chứng dự trữ của các sàn giao dịch cũng sử dụng cây Merkle: nền tảng tạo một cây Merkle từ số dư của tất cả người dùng rồi công bố hàm băm gốc. Mỗi người dùng nhận được đường dẫn của riêng mình để tự xác minh xem số dư đã được tính vào hay chưa, mà không cần công khai thông tin chi tiết của người khác.

【Tóm tắt trong một câu】

Ý tưởng của cây Merkle rất đơn giản: dùng một hàm băm gốc ngắn gọn để đại diện cho một lượng lớn dữ liệu. Chính thiết kế này giúp các ứng dụng như ví điện thoại và bằng chứng dự trữ trở nên khả thi. Thị trường luôn tiềm ẩn bất định, hãy nghĩ trước xem nên làm gì nếu nhận định của mình sai.

Nếu thấy hữu ích, hãy lưu lại để sau này xem lại.