درخت مرکل پاتریشیا چیست: چگونه کل زیرساخت مالی دنیا را حسابرسی کنیم؟
اگر می‌خواهیم دنیایی یکپارچه و به‌هم‌پیوسته داشته باشیم باید با استفاده از روش‌هایی مثل درخت مرکل پاتریشیا سیستم‌های مالی موجود را متحول سازیم و کاری کنیم که تراکنش‌ها برای هرگونه عمل حسابرسی و گزارش‌گیری به آسانی در دسترس باشد.
تصور کنید چه می‌شد اگر می‌توانستیم وضعیت جاری همه‌ی تراکنش‌های مالی در بانک‌های مختلف و به طور کلی زیرساخت مالی جهان را ثبت کنیم. با این کار می‌توانستیم از هر نقطه یا بازه‌ی زمانی که خواستیم گزارش بگیریم و ببینیم هر تراکنش دقیقا در چه زمانی و توسط چه کسی انجام شده است. البته اگر می‌خواستیم می‌توانستیم اطلاعات تراکنش‌ها را به صورت ناشناس دربیاوریم.
در آن صورت به راحتی می‌شد هر زمان که خواستیم حسابرسی کنیم، و گزارش آنی وضعیت مالی خود را به دست آوریم یا آن را با گزارش‌های قبلی مقایسه کنیم. بدین ترتیب، حسابرس می‌توانست همه چیز را زیر نظر داشته باشد و در زمان به عقب و جلو برود. خب، همه‌ی این چیزهایی که گفتیم توصیف اتریوم است که از روش درخت مرکل پاتریشیا (Merke-Patricia-Tree) استفاده می‌کند تا یک مدل جهانی کامل از همه‌ی تراکنش‌ها به دست آورد.
درخت مرکل پاتریشیا
از درخت مرکل برای ایجاد درخت هش استفاده می‌شود و تعیین می‌کند که هش ریشه در کجای درخت پایداری داده‌ها را فراهم می‌کند. مزیت این روش این است که با کمک آن به راحتی با آنالیز درخت‌های فرعی می‌توانیم ببینیم اطلاعات در کجای درخت قرار دارد.
درخت مرکل پاتریشیا با استفاده از کلیدی که (معمولاً به عنوان یک رشته تعریف می‌شود و) برای ذخیره‌سازی آرایه‌های مربوطه به کار می‌رود، این روش را بهینه‌سازی می‌کند. پاتریشیا یعنی الگوریتمی عملی برای بازیابی اطلاعاتی که به صورت حرفی‌عددی کد شده است.
سپس یک گره با این کلید مرتبط می‌شود. به این اتفاق trie یا درخت دیجیتال می‌گویند. این درخت با درخت مرکل فرق دارد، چون در این روش کلید هر گره ذخیره نمی‌شود، بلکه از موقعیت آن در درخت برای تعریف کلید استفاده می‌شود. گره‌هایی که زیر نود مربوطه قرار دارند با پیشوند رشته‌ای همان گره تعریف می‌شوند، آن‌گاه ریشه‌ی درخت یک رشته‌ی خالی خواهد بود.
بگذارید پنج واژه را به عنوان شاخص در نظر بگیریم و مثالی برای شما بزنیم: flower, flows, far, pitching و pitches. حالا می‌توانیم درختی بکشیم که این رشته‌ها را شاخص‌گذاری می‌کند:
اگر یک کاربر وارد f شود، ما به سطح دوم می‌رویم، سپس کاربر وارد low می‌شود، و ما به سطح سوم می‌رویم. در نهایت کاربر وارد s می‌شود، و ما هم به سطح چهارم می‌رویم. بدین ترتیب اطلاعات مرتب و مرتبط شده، و موقعیت درون درخت کلیدی را تعریف می‌کند که عنصر داده به آن مربوط است.
ما در بلاکچین اتریوم برای ایجاد درخت دیجیتالی که حاوی همه‌ی تراکنش‌ها باشد، از یک نسخه‌ی اصلاح‌شده‌ی درخت مرکل پاتریشیا استفاده می‌کنیم. از این طریق می‌توانیم نگرش کاملی نسبت به همه‌ی تراکنش‌ها داشته باشیم.
در بررسی آیدی تراکنش‌ها باید بدانیم که هر کلید X کاراکتر هگزادسیمال دارد. هر گره در trie هم می‌تواند ۱۶ فرزند داشته باشد. پس حداکثر عمق این درخت X خواهد بود.
سپس هر گره می‌تواند بسطی در قالب شاخه یا برگ باشد. برگ یک نقطه‌ی پایانی است و شامل مقدار تراکنش است. در تصویر بالا پیداست که هش ریشه همان هش کلیه‌ی تراکنش‌هاست. حالا بسطی برای تعریف گره سطح بالا داریم، و از طریق آن می‌توانیم چهار تراکنشی را ببینیم که با کلیدهای a711355 و a77d337 و a7f9365 و a77397 تعریف شده است. مقادیر این تراکنش‌ها نیز ۴۵.۰ ETH و ۱.۰۰ WEI و ۱.۱ ETH و ۰.۱۲ ETH می‌باشد.
اکنون با دنبال کردن این درخت می‌توانیم تراکنش‌ها را پیدا کنیم. ابتدا با مقدار کلید a7… شروع می‌کنیم. سپس در a7..1355 یک برگ داریم. در این‌جا مقدار تراکنش ۴۵.۰ ETH است. به همین ترتیب، گره برگ بعدی a7..9365 و مقدار تراکنش آن ۱.۱ ETH است.
در ادامه، بسط a7d3 را داریم. پس به دو تراکنش آخر با برگ‌های نهایی می‌رسیم که مقدار تراکنش آن‌ها ۱.۰۰ WEI و ۰.۱۲ ETH است.
جمع‌بندی
کار تمام شد. این مدلی جهانی و کامل برای سیستم مالی ماست. به زودی باید این روش‌ها را یا از طریق بانک‌های فعلی یا از طریق یک زیرساخت مالی کامل به کار بگیریم. بدین ترتیب می‌توانیم سیستم جدیدی بسازیم که در هر زمان به صورت کامل قابل حسابرسی است، و می‌توانیم تک تک تراکنش‌های آن را ببینیم. با این کار دنیای مالی ما قابل اعتمادتر خواهد شد. در حال حاضر تنها چالشی که داریم این است که این دنیا را در دسترس عمومی قرار دهیم و آن را برای همه شفاف نگه داریم، اما در عین حال حریم خصوصی و رضایت کاربران را هم حفظ کنیم.
فعلا با کمک اثبات دانایی صفر و رمزنگاری homomorphic در حال طی کردن این مسیر هستیم، و اتریوم فقط یکی از مصادیق دنیایی است که در حال خلق آنیم. بلاکچین و DLT بزرگ‌ترین دستگاهی خواهد بود که تا به حال به دست بشر ساخته شده، و ما تازه در ابتدای این ماجراجویی قرار داریم.
اگر رمز ارزها را فراموش کنید و به فکر تراکنش‌ها باشید، می‌توانید به دنیای جدید ما قدم بگذارید. دوران دفترهای کل قدیمی به پایان رسیده…با دنیای جدید آشنا شوید.