머클 증거는 무엇입니까?

머클 증거의 개념을 이해합니다

머클 증거는 전체 데이터 세트에 액세스 할 필요없이 더 큰 데이터 세트 내에서 특정 데이터의 무결성과 포함을 검증하는 데 사용되는 암호화 방법입니다. 일반적으로 블록 체인 기술, 특히 Bitcoin 및 Ethereum과 같은 시스템에서 일반적으로 사용되며 효율적이고 안전한 검증이 중요합니다. 이 개념은 해시 나무라고도하는 머클 나무를 기반으로하며, 이는 대규모 데이터 세트를 효율적이고 안전하게 검증 할 수 있습니다.

핵심적으로 Merkle Proof는 일련의 암호화 해시를 사용하여 특정 트랜잭션 또는 데이터 블록이 더 큰 구조 내에 존재하도록합니다. 이 방법을 사용하면 노드가 최소한의 계산 리소스로 거래를 신속하게 검증 할 수 있습니다.

메르클 트리가 어떻게 작동하는지

머클 증명을 이해하려면 먼저 머클 트리의 기능을 파악하는 것이 필수적입니다. 메르클 트리는 각 잎 노드에 데이터 블록의 해시가 포함 된 이진 트리 구조이며, 각 비 잎 노드는 하위 노드의 해시가 포함되어 있습니다. 이 트리의 최상위 노드를 머클 루트 라고하며 트리의 모든 데이터를 요약 한 단일 해시를 나타냅니다.

다음은 머클 트리 건축의 단순화 된 고장입니다.

• 블록의 각 거래는 개별적으로 해시됩니다.
• 이들 개별 해시는 단일 해시 (머클 뿌리)가 얻어 질 때까지 짝을 이루고 재귀 적으로 결합된다.
• 어떤 레벨에도 홀수 노드가 있으면 마지막 노드가 복제되어 쌍을 형성합니다.

이 계층 적 해싱은 머클 증명을 통해 데이터 서브 세트의 효율적이고 안전한 검증을 가능하게합니다.

머클 증거 구성

머클 증거는 특정 트랜잭션 해시에서 머클 루트를 다시 계산하기에 충분한 정보를 제공하는 것입니다. 단계별로 작동하는 방법은 다음과 같습니다.

• 특정 트랜잭션이 블록에 존재한다는 것을 증명하고 싶다고 가정하십시오.
• 당신은 그 거래의 해시부터 시작합니다.
• 그런 다음 머클 루트까지 경로를 다시 작성하는 데 필요한 각 레벨에 형제 해시를 포함합니다.
• 원래 머클 트리에 사용 된 것과 동일한 해시 알고리즘을 적용함으로써 누구나 제공된 해시가 올바른 머클 루트로 이어지는 것을 확인할 수 있습니다.

이 프로세스는 데이터의 일부만 사용할 수 있더라도 알려진 머클 루트에 대해 여전히 진위를 검증 할 수 있도록합니다.

블록 체인에서 머클 증명의 응용

Merkle Proofs는 블록 체인 기술의 다양한 측면, 특히 가벼운 고객 및 스마트 계약에서 중요한 역할을합니다. 주목할만한 응용 프로그램에는 다음이 포함됩니다.

• Lightweight Clients (SPV 노드) : SPV (Simplified Payment Verification) 노드는 Merkle 증거를 사용하여 전체 블록 체인을 다운로드하지 않고 트랜잭션이 블록에 포함되어 있음을 확인합니다.
• 크로스 체인 커뮤니케이션 : 크로스 체인 브릿지 또는 계층 2 솔루션에서 Merkle Proofs는 한 체인에서 이벤트 또는 거래가 다른 체인에서 조치를 취하기 전에 발생했는지 확인하는 데 도움이됩니다.
• 스마트 계약 검증 : 스마트 계약은 종종 Merkle 증거에 의존하여 체인 외 데이터 제출을 효율적으로 검증합니다.

이러한 구현은 Merkle Proofs가 분산 시스템에서 확장 가능하고 신뢰할 수없는 검증 메커니즘을 가능하게하는 방법을 강조합니다.

기본 머클 증명 예제 구현

수동으로 머클 증거를 생성하고 확인하는 간단한 예를 살펴 보겠습니다.

• T1, T2, T3, T4의 네 가지 트랜잭션이 있다고 가정합니다.
• H (T1), H (T2), H (T3), H (T4)의 해시를 계산하십시오.
• 부모 해시를 계산하기 위해 페어링하십시오 : H (H (T1)+H (T2)) 및 H (H (T3)+H (T4)).
• 이 두 가지를 결합하여 머클 뿌리를 얻으십시오 : Mr = H (H (H (T1)+H (T2))+H (H (T3)+H (T4)))).

이제 T2 가이 블록의 일부임을 증명하고 싶다고 가정 해 봅시다.

• H (T1) (형제)와 함께 H (T2)를 제공하십시오.
• 또한 H (H (T3)+H (T4)) (모 노드의 형제)를 제공합니다.
• 이러한 값을 사용하여 검증자는 머클 루트를 재조정하고 알려진 값에 대해 확인할 수 있습니다.

이는 포함을 검증하는 데 최소한의 데이터가 필요한 방법을 보여 주어 머클 증명이 매우 효율적입니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q : Merkle Proof가 블록 체인 외부에서 사용할 수 있습니까? 예, Merkle Proof는 분산 파일 시스템, 버전 제어 시스템 및 컨텐츠 전달 네트워크와 같은 효율적이고 안전한 데이터 검증이 필요한 모든 시스템에 적용됩니다.

Q : 머클 증명은 디지털 서명과 어떻게 다릅니 까? 둘 다 데이터 무결성을 보장하지만 Merkle Proofs는 데이터 세트 내에서 멤버십을 증명하는 데 중점을 두는 반면, 디지털 서명은 비대칭 암호화를 사용하여 메시지의 원점과 무결성을 인증합니다.

Q : Merkle Proofs는 양자 저항력이 있습니까? 머클 증거 자체는 본질적으로 양자 내성이 아닙니다. 그러나 SHA-256과 같은 전통적인 암호화 기능 대신 쿼터 후 암호화 해시 기능을 사용하여 만들 수 있습니다.

Q : 메르클 증명이 확장성에 중요한 이유는 무엇입니까? 이를 통해 전체 사본이 필요하지 않고 데이터의 부분 검증, 저장 및 대역폭 요구 사항을 줄이면서 분산 시스템 스케일링의 키 요소를 허용합니다.