Was ist ein Merkle Tree?
Merkle Trees, auch Hash Trees oder Hash Baum genannt, wurden im Jahr 1979 von Ralph Merkle als kryptographische Methode patentiert. Blockchains nutzen Merkle Trees, um eine effiziente und sichere Verifikation der Inhalte der Datenstrukturen zu gewährleisten.
Wie funktioniert ein Merkle Tree?
Anhand des Merkle Trees (dt. Baum) wird die Datenstruktur der Blockchain dargestellt. Der Merkle Tree besteht aus Hash Werten, die die Blätter des Baumes symbolisieren. Die Blätter sind Hash Werte von Datenblöcken. Die "Blätter" verzweigen sich immer mehr, sodass am Merkle Tree folgende Ebenen entstehen:
- Ebene: Daten
- 2. Ebene: Leaf Nodes (dt. Blattknoten) = gehashte Daten
- 3. Ebene: Nodes (dt. Knoten) = angehänge und gehashte Werte von Child Nodes (dt. Kinderknoten)
- 4. Ebene: Root Node (dt. Wurzelknoten) = angehängte und gehashte Werte von Child Nodes
Leaf Nodes zeigen Daten an, die gehasht wurden. Die Daten werden angehängt, im Ergebnis entsteht ein weiterer gehashter Wert, der so genannte Child Node. Auch die Werte des Child Nodes werden angehängt und führen zum Root Node. Der Root Hash ist der oberste Hash und Teil des Block Headers.
Wozu dient der Merkle Tree in der Blockchain?
Der Merkle Tree wird beispielsweise bei Bitcoin genutzt. Dort fasst er alle Transaktionen innerhalb eines Blocks zusammen und erstellt einen digitalen Fingerabdruck des gesamten Transaktionssatzes. Jeder Nutzer kann somit zu jeder Zeit überprüfen, ob eine Transaktion in einem Block enthalten ist.
Weitere Begriffe im Zusammenhang mit Blockchains: