Blockchain’de hash fonksiyonları aracılığıyla kriptografik şifreleme işlemleri gerçekleştirildiği herkes tarafından malumdur. Bu hash’lerin oluşturduğu altyapıya Merkle Tree (Ağacı) adı verilirken, kullanım alanı sadece kripto paralarla sınırlı değildir. Bu yapı aslında çok daha eski yıllara dayanır.

Bilgisayar ve kriptografi bilimlerinde kullanılan Merkle Tree, Blockchain’deki hash fonksiyonuyla gerçekleştirilen işlemlerin özetini kapsayan bir veri altyapısı olarak ifade edilir. Merkle ağacı, Blockchain’deki işlem bloklarının basitçe ve verimli bir şekilde doğrulanmasına fayda sağlar.

Bitcoin Ajandası olarak bu içeriğimizde, kripto piyasalarında soru işareti olarak karşımıza çıkan Merkle Tree’nin detaylarından bahsettik.

Merkle Tree İlk Olarak Ne Zaman Ortaya Çıktı?

Hash’lerin oluşturduğu söz konusu bu yapı fikrini ortaya atan ilk kişi, bir bilgisayar bilimcisi olan Ralph Merkle olarak bilinir. Merkle, 1979 yılında patentini aldığı bu yapıya kendi adını vermiştir. Günümüz kripto piyasasında birçok kripto meraklısının dilinde olan Merkle Tree kavramı ise Satoshi Nakomoto’nun Bitcoin konsensüsünü oluşturduğu esnada kullanmasıyla ortaya çıkmıştır.

Bu kavram her ne kadar blok zinciriyle özdeşleşmiş olsa da blok zincirinin inşasından çok daha öncesinde dayanır. Ralph Merkle tarafından 1987 yılında yazılan Geleneksel Şifreleme Fonksiyonuna Dayalı İmza isimli makalede adı geçen bir yapıdır. Üstelik Merkle Ağacının mimarı olan bu bilgisayar bilimcisi, aynı zamanda kriptografik hashing sisteminin de mimarıdır.

Merkle Tree Nedir?

Çok sayıda veriyi bünyesinde barındırarak bu verilerin yapısını ve bilgilerini açığa çıkarmadan doğruluğunu kanıtlayan bir karakter dizisi haline getirir. Böylelikle verilerin tümünü güvenli bir şekilde muhafaza ederek erişime açar.

Merkle ağacı, birden fazla verinin tek bir hash fonksiyonu elde edilene kadar ikili hash fonksiyonlarının devamlı olarak alınmasıyla elde edilen bir yapıdır. Elde edilen ilk hash output’larına (çıktılarına) leaf adı verilir. Leaf elde edildikten sonra hash’lenerek yukarı yönlü bir hiyerarşi izler.

Hash fonksiyonlarını tersine çevirmek mümkün değildir. Bunun anlamıysa yalnızca yukarıya doğru ilerleyen bu sistemin tek yönde çalışması ve aşağı inememesidir. Bu durumda hash’lenerek yukarı yönlü seyreden verilerin, en uç noktaya ulaştığında ne olduğuysa birçok insan açısından merak konusudur. Bu tablodaki en üst noktaya merkle root, başka bir deyişle merkle kökü adı verilir. Merkle köküne kadar yükselen bütün verilerse merkle ağacını oluşturur.

Bu duruma bir işlem üzerinden örnek göstermemiz gerekirse;

X kişisinin Y kişisine 10 BTC transfer ettiğini varsayalım. Söz konusu bu işlem Light Node tarafından hash’lenir ve leaf oluşur. Sonrasında Full Node tarafından bu işlem doğrulanırken, geriye yalnızca miner’in (madencinin) işlemi bloka işlemi kalır. Leaf’ın oluşmasının ardından madencinin işlemi bloka aktarmasıyla beraber işlem verisi, merkle köküne kadar hash’lenir. Böylelikle işlem merkle ağacında yer alır.

Merkle Tree’de yer alan bütün verileri Full Node’dan isteyerek içerisinde gerçekleştirilen herhangi bir işlemi bulabilmek mümkündür. Fakat bu yöntem uzun sürecek bir yöntem olduğundan, Satoshi Nakamoto, Light Node’ları işlem doğrulamalarını hızlı bir şekilde gerçekleştirebilmeleri adına kullanmayı düşünmüş ve bu sistemi SPV algoritmasıyla desteklemiştir. Light Node’lar aslında herkes tarafından bilinen cüzdan uygulamalarıdır.

Merkle Tree Nasıl Çalışır?

Merkle Tree’nin nasıl çalıştığı, bu yapıyla alakalı merak edilen konulardan bir diğeridir. Bu yapı, birden fazla veriyi bünyesinde tutan, bilgisini ve yapısını gizli tutarak doğruluğunu ispat eden bir karakter yazısı haline getirir. Gerçekleştirdiği bu işlemlerle verilerin tümünü güvenle saklayabilir.

Blok zincirinde merkle ağacı, eşler arası bir ağdan elde ettiği veri bloklarının orijinal haliyle alınarak, sahteciliğe maruz kalmasının önüne geçmek adına kullanılır. Verinin güvenli bir şekilde saklanması için yönlendirme ve hash şifreleme yapar. Bu nedenle hash ağacı olarak da ifade edilir.

Ağacın en üst noktasında ana hash yer alır. P2P formatında bir dosyanın güvenli bir kaynaktan temin edilmesi için verimli hash aktif edilir ve güvenli kaynak tavsiyesinde bulunur. Bunu bir çeşitli karakter dizimiyle gerçekleştirerek güvenlik seviyesini üst düzeyde tutar. Herhangi bir problem ya da tutarsızlık halinde hash, doğru veriyi sunabilmek adına talep gönderimini sürdürür ve bütün bu işlemler hızlı bir şekilde gerçekleştirilir. Esasında bütün blok zincirleri indirmeden zincir dahilinde gerekli olan işlemin gerçekleştirilmesi için zemin hazırlar.

Merkle Tree Avantajları Nelerdir?

Merkle Tree avantajları, sistemle alakalı merak edilen konulardan bir diğeridir. Merkle ağacının avantajlarından kısaca bahsetmemiz gerekirse:

• Merkle Tree sistemi, kullanıldığı alanda hız, güvenlik ve verim açısından büyük ölçüde avantaj sunar.
• Bahsi geçen bu veriler merkle ağacının kökü ile birleştiğinde gizliliği muhafaza edilerek son derece hızlı bir şekilde teyit edilir.
• Blockchain’in merkeziyetsiz olma özelliği sayesinde verilerin üzerinde oynama yapabilmek ya da değiştirebilmek mümkün olmazken, bu sayede blok zincir ağında önemli bir görev üstlenir.

1979 yılında literatüre kazandırılan Merkle Tree, satoshi Nakamoto tarafından geliştirilen Bitcoin veri modeli ile beraber altın çağını yaşamıştır. Günümüzde de pek çok önemli sorunu çözüme kavuşturmak için kullanılan bu sistem, kullanımı konusunda da teşvik edilmektedir.

Diğer yandan son zamanlarda kripto para dünyasında sarsıcı bir etki yaratan FTX iflasının ardından birçok kripto yatırımcısı merkezi kripto borsalarına karşı güvenini kaybetti. Borsaların sahip olduğu varlıklar konusunda şeffaflık sağlayacak olan Proof of Reserve fikrinin temelinde Merke Tree teknolojisi yer alır.