Apa itu Merkle Tree？

【TL；DR】

- Merkle tree dinamai menurut ilmuwan komputer yang mengusulkannya。

- Mereka adalah bentuk struktur data yang digunakan dalam ilmu komputer dan blockchain。

- Merkle tree atau hash tree adalah untuk memverifikasi transaksi di blockchain secara efisien dan aman。

- Untuk mengkonfirmasi keberadaan transaksi di blockchain，seseorang hanya perlu menanyakannya， dan Merkle tree akan mempercepat proses verifikasi。

Kata Merkle Tree dinamai menurut seorang ilmuwan komputer dengan nama yang sama。Ralph Merkle，yang juga mengembangkan kriptografi hashing，mengusulkan ide Merkle tree pada tahun 1987。Dia menulis makalah berjudul “A Digital Signature Based on a Conventional Encryption Function”。

Secara umum aplikasi ilmu komputer，Merkle tree hanyalah jenis struktur data。Itu diadopsi di dunia kripto sebagai cara pengkodean data blockchain secara efisien dan aman。Merkle tree juga bisa disebut hash tree karena merupakan struktur data berbasis hash yang digunakan dalam ilmu komputer dan kriptografi。


Komposisi Merkle Tree

Merkle Tree，seperti yang dicontohkan di atas，memiliki struktur pohon。Ia memiliki akar dan cabang，masing-masing dengan fungsinya。Berbeda dengan pohon asli，akar Merkle tree berada di atas，bukan di bawah。Maka，hash di bagian paling atas pohon ini ialah akarnya，diikuti cabang dan daun pada bagian bawah。

Di Bitcoin，akar adalah bagian dari header blok，memastikan transaksi yang ada。Cabang adalah node yang berisi nilai node di baliknya，berfungsi sebagai “node induk” mereka。Biasanya，di Merkle tree，node ini tidak pernah berisi lebih dari dua node di baliknya，oleh karena itu disebut binary hash tree。

Namun，pohon hash dapat memiliki lebih dari dua node。

Yang terakhir，daun，seperti yang disebutkan sebelumnya，ialah merupakan node di bagian bawah yang tidak memiliki node lagi yang berfungsi di baliknya。Setiap node dalam susunan Merkle tree adalah representasi parsial dari data hash yang ada di baliknya。Di sisi lain，daun mewakili hash dari transaksi tunggal。


Cara kerja Merkle tree

Blockchain Bitcoin mungkin merupakan kasus penggunaan Merkle tree yang menonjol，dan beginilah cara kerjanya。Biasanya Merkle tree digunakan untuk membuat verifikasi data lebih cepat dan lebih efisien。

Setiap kali ada kebutuhan untuk memverifikasi kebenaran satu set data dari set transaksi utama，Merkle tree memastikan bahwa tidak perlu mendapatkan seluruh file informasi。

Pada dasarnya，Merkle tree dibuat dengan menjalankan transaksi melalui fungsi hash secara satu per satu， lalu menggabungkan dan melakukan hash setiap yang baru ke yang sebelumnya。Proses berlanjut hingga seluruh blok telah di-hash menjadi satu hash。Merkle tree meringkas semua transaksi dalam satu blok dan menghasilkan sidik jari virtual dari seluruh rangkaian。Ini memungkinkan pengguna untuk memverifikasi keberadaan transaksi tertentu di blok tanpa mengunduh semua informasi lain yang tidak perlu di dalamnya。

Untuk menjelaskannya lebih lanjut，jika Anda ingin mengkonfirmasi bahwa transaksi tertentu，katakanlah salah satu daun，termasuk dalam blok di atasnya，Anda cukup bertanya pada jaringan tentang node tertentu。Ini akan memberi Anda jawaban menggunakan tiga hash，memungkinkan Anda memverifikasi keberadaan node spesifik Anda。




Pentingnya Merkle Tree

Merkle tree adalah alat yang sangat berharga untuk verifikasi data di blockchain dan ilmu komputer pada umumnya karena alasan berikut：

Kecepatan

Bayangkan Anda perlu memverifikasi keberadaan data tertentu di blockchain。Tanpa Merkle tree， Anda harus mengunduh seluruh blockchain dan menyaringnya。Jelas，itu akan memakan lebih banyak waktu daripada yang diperlukan karena jumlah data pada blockchain biasanya sangat besar，mencapai ratusan gigabyte。Bitcoin，contohnya，memiliki data hingga 389 gigabyte pada April tahun ini，menurut laporan Statista。Namun，dengan Merkle tree，Anda dapat dengan mudah melacak kueri transaksi spesifik Anda dan mendapatkan jawaban dalam waktu yang lebih singkat。

Efisiensi

Mengutip Skenario dari atas lagi，ini jelas merupakan aktivitas yang rumit dan tidak perlu untuk mencoba melakukan semua transaksi hanya untuk memverifikasi satu transaksi saja。Merkle tree secara signifikan mempersempit jumlah data yang diperlukan untuk memverifikasi transaksi。Dengan hanya empat nilai hash；seseorang dapat dengan mudah menentukan apa yang perlu diketahui tentang transaksi tertentu、

Kepercayaan

Terakhir，memverifikasi integritas transaksi tertentu jauh lebih mudah dengan hash tree。Jika Anda perlu mengkonfirmasi nilai dari sumber yang tidak Anda percayai，cukup buat ulang bagian yang relevan bagi Anda dan bandingkan dengan root hash dari sumber tepercaya。Ini sangat berharga dalam mempercepat proses validasi。

Serta “100% Proof of Margin” Terbaru yang Menakjubkan

Nilai hash aset akun setiap pengguna dapat disimpan di node daun Merkle tree dalam bentuk Merkle tree。Setiap orang dapat mengaudit jumlah total aset pengguna yang disimpan di node daun Merkle tree melalui lembaga pihak ketiga dengan kualifikasi audit untuk memverifikasi apakah dananya termasuk dalam aset Merkle tree。


Bagaimana Gate.io Mengadopsi UID dan Saldo Terenkripsi Pengguna untuk Membangun Merkel Tree？

Pertama，ekspor UID terenkripsi dan saldo pengguna yang sesuai dari database Gate.io。Setiap pasang UID terenkripsi dan saldo pengguna akan di-hash secara terpisah，lalu digabungkan untuk membentuk blok data pokok。Untuk setiap blok data，fungsi hash yang sama digunakan untuk menghasilkan node daun dari Merkle tree。Data terenkripsi yang diperoleh kemudian akan di-hash secara berpasangan untuk membuat node induk dari node daun。Proses ini berlanjut hingga diperoleh satu data hash，yaitu Merkle root。Setelah Merkle tree berhasil dibangun，node daun akan diekspor sebagai file teks dan kemudian dirilis oleh auditor bersama dengan Merkle root hash。

Ketika total aset platform yang diaudit dalam bentuk Merkle tree lebih besar dari atau sama dengan 100%，ini membuktikan bahwa platform telah menjaga dana pengguna tetap utuh，yang artinya platform menyediakan 100% aset terkait sebagai margin。Anda dapat melihat informasi lebih lanjut tentang Gate.io 100% Proof of Margin melalui halaman rincian margin 100% Gate.io atau situs web resmi Armino audit pihak ketiga。


Kesimpulan

Penemuan Merkle tree dan penggunaannya selanjutnya dalam teknologi blockchain merupakan aset yang tak ternilai bagi dunia teknologi。Dengan itu，orang sekarang dapat dengan mudah dan efisien mempercepat verifikasi transaksi pada blockchain tanpa memerlukan ruang ekstra untuk mengunduh seluruh blockchain。Merkle tree juga menghemat waktu validator sekaligus membuat keamanan teknologi blockchain lebih mudah。




Pengarang：M. Olatunji Peneliti：Gate.io Penerjemah：Tasya A.
*Artikel ini hanya mewakili pandangan peneliti dan bukan merupakan saran investasi。
*Gate.io memiliki semua hak atas artikel ini。Memposting ulang artikel akan diizinkan asalkan diberikan izin oleh Gate.io。Dalam semua kasus lain，tindakan hukum akan diambil karena pelanggaran hak cipta。