Sözlük

Merkle Ağacı

Hard

Merkle ağacı, bilgisayar bilimlerinde ve kripto alanında saklanan veya iletilen verilerin bütünlüğünü doğrulamak için kullanılan veri yapısıdır.

Merkle Ağacı Nedir?

Merkle ağacı, bilgisayar bilimlerinde ve kripto alanında saklanan veya iletilen verilerin bütünlüğünü doğrulamak için kullanılan veri yapısıdır. Her biri hash koduna çevrilmiş veri bloklarından oluşan ve ağaca benzeyen bir veri listesi ortaya çıkar. Merkle ağacı, her seviyede yer alan hash kodlarını karşılaştırarak veri bütünlüğünü doğrulamaya yarar. Ağacın tepesinde, birleştirilmiş tüm bloklarının nihai hash verisine karşılık gelen kök hash (root hash) değeri bulunur. Bu kök hash değeri, sistemdeki tüm verinin bütünlüğünü doğrulamak adına kullanılabilir.

Merkle ağacı, büyük miktarda verinin bütünlüğünü tek seferde doğrulamayı sağlar. Zira yapılacak en ufak düzenleme bile hash verilerinin değişmesine neden olacağından olası müdahaleler kolayca algılanır.

Merkle Kökü Nedir?

Merkle ağacının en tepesinde yer alan hash verisine Merkle kökü denir. Birleştirilen tüm bloklardan oluşturulan bu hash değeri, veri bütünlüğünü doğrulamak için kullanılır. Merkle kökü, her bir veri blokunun hash değerleri alınıp bir araya getirilmesiyle oluşturulur. Bu değer elde edilirken ağaçtaki tüm veri bloklarının hash değerleri bir araya getirilir ve kriptografik hash fonksiyonu çalıştırılır. Fonksiyonun çıktısı, Merkle kökü olarak ağacın tepesinde kendine yer bulur.

Merkle Ağacı Kullanım Senaryoları

Merkle ağaçları, veri bütünlüğü sağlama ve blok içeriklerini tek seferde doğrulama konusunda güvenli bir yöntem olduğundan blockchain ağlarında sıklıkla tercih edilir. Blok içindeki tüm verilerin dijital parmak izlerini oluşturmak için kullanılırlar. Her blok içinde yer alan işlemlerin özet hash verileri alınır ve eldeki özet verilerden tek hash kodu oluşturulur. Bu sayede tüm blokların geçerliliğini tek seferde kanıtlayacak yegane dijital parmak izi ortaya çıkar. Bu dijital parmak izi, Merkle kökü olarak tanımlanır ve her blok başlığına dahil edilir. Herhangi bir blokta yer alan veri değiştirildiğinde Merkle kökü de değişeceği için ilgili blok geçersiz kabul edilir. Bu veri, blockchain dahilinde depolanan tüm bilginin güvenli kalmasını sağlar.
Merkle ağaçları, ağ üzerindeki işlemleri doğrulamak için de kullanılabilir. Düğümler (node), bloka ait Merkle kökünü bir önceki blokun Merkle köküyle karşılaştırarak, blok içine eklenen tüm işlemlerin geçerliliğini doğrulayabilir. Bu yöntem, hileli işlemlerin blockchain üzerine eklenmesini engellemeye yarar.

Son olarak Merkle ağaçları, düğümlerin ağdan sadece ihtiyaç duydukları verileri talep etmelerine olanak tanıyarak blockchain boyutunu azaltmak için de kullanılabilir. Her düğüm, tüm blockchain verisinin bir kopyasını saklar, ancak Merkle kökü kullanılırsa ağdan sadece ihtiyaç duyulan miktarda veri talep edilebilir. Bu yöntem, düğümlerin depolaması gereken veri miktarını azaltmaya yardımcı olur ve blockchain ağının genel verimliliğini artırır.