Merkle Trees vs. Verkle Trees, Explicación



Los árboles de Merkle se utilizan en Bitcoin (BTC) y otras criptomonedas para cifrar los datos de la cadena de bloques de forma más eficaz y segura. Los árboles Verkle permiten tamaños de prueba más pequeños, lo cual es especialmente importante para las próximas actualizaciones de escala de Ethereum.

Pero, ¿cómo identificas un árbol de Merkle? Los nodos de hoja, los nodos que no son de hoja y la raíz de Merkle son las tres partes esenciales de un árbol de Merkle en el contexto de las cadenas de bloques. Los hashes de transacciones, o identificadores de transacciones (TXID), residen en nodos hoja que se pueden ver en un explorador de bloques. Luego, sobre los nodos de hoja, una capa de nodos que no son de hoja se junta en pares. Los nodos que no son hoja mantienen bajo sí mismos el hash de los dos nodos hoja que representan.

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Dado que el árbol se vuelve más angosto a medida que se asciende, se forman la mitad de los nodos por capa si los niveles de nodos que no son hojas continúan juntándose en pares. Existirán dos nodos en la última capa de nodos no hoja, que especifica la raíz de Merkle (que se usa para verificar los nodos hoja) y es la posición del último hash en un árbol Merkle.

La raíz de Merkle almacenada en la parte de datos de un bloque se puede comparar con la raíz de Merkle almacenada en el encabezado, lo que permite al minero detectar rápidamente cualquier manipulación. Una prueba de Merkle combina el valor a probar y los valores hash necesarios para recuperar la raíz de Merkle. Además, admiten la verificación de pago simple (SPV), que se puede usar para autenticar una transacción sin descargar un bloque completo o una cadena de bloques. Esto permite usar una billetera criptográfica o un nodo de cliente ligero para enviar y recibir transacciones.

En comparación con los árboles de Merkel, los árboles de Verkle permiten tamaños de prueba significativamente reducidos para una gran cantidad de datos. La longitud de la evidencia, típicamente logarítmica en cantidad de estado, afecta la comunicación de la red. Pero, ¿qué es una prueba de Verkle? Una prueba de Verkle es una prueba de una gran cantidad de datos almacenados que cualquier persona con la raíz del árbol podría verificar fácilmente.

El probador debe ofrecer una prueba única que demuestre todas las conexiones padre-hijo entre todos los compromisos a lo largo de las rutas desde cada nodo hoja hasta la raíz, en lugar de presentar todos los “nodos hermanos” en cada nivel en los árboles de Verkle. En comparación con los árboles Merkle ideales, los tamaños de prueba se pueden reducir en un factor de seis a ocho y en un factor de más de 20 a 30 en comparación con los árboles Patricia hexagonales actuales de Ethereum.



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