Дерево Меркла (Merkle Tree) — это структура данных, которая позволяет эффективно проверять целостность и подлинность больших объемов данных. Оно названо в честь Ральфа Меркла, который предложил эту концепцию в 1979 году.
Дерево Меркла строится путем хэширования данных блоков последовательности информации, например, файлов или транзакций в блокчейне. Оно состоит из вершин и листьев, причем каждый лист содержит хэш от какого-либо блока данных. Вершины же являются хэшами сумм двух дочерних вершин или блоков данных. Процесс повторяется до тех пор, пока не останется одна корневая вершина, называемая корнем Меркла.
Одной из основных применений дерева Меркла является обеспечение целостности данных в распределенной системе, такой как блокчейн. При проверке целостности можно сравнить хэш корня Меркла с заранее известным хэшем. Если хэши совпадают, значит, данные находятся в неизменном состоянии.
Пример:
Предположим, у нас есть следующие блоки данных: A, B, C и D. Для каждого блока вычисляем хэш (например, с использованием алгоритма SHA-256). Затем объединяем пары блоков и вычисляем хэш от их комбинации. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не получим одну конечную корневую вершину.
ABCD
/ \
AB CD
/ \ / \
A B C D
В результате получаем дерево Меркла, где «ABCD» — корневая вершина. Таким образом, целостность всего набора данных можно проверить, сравнивая хэш корня Меркла с изначально известным хэшем. Если они совпадают, значит, данные не были изменены.
