Les arbres Merkle sont utilisés dans Bitcoin (BTC) et d’autres crypto-monnaies pour chiffrer plus efficacement et en toute sécurité les données de la blockchain. Les arbres Verkle permettent des tailles de preuve plus petites, particulièrement importantes pour les prochaines mises à niveau de mise à l’échelle d’Ethereum.
Mais comment identifie-t-on un arbre Merkle ? Les nœuds feuilles, les nœuds non feuilles et la racine Merkle sont les trois parties essentielles d’un arbre Merkle dans le contexte des chaînes de blocs. Les hachages de transaction ou ID de transaction (TXID) résident dans des nœuds feuille, qui peuvent être visualisés sur un explorateur de blocs. Ensuite, au-dessus des nœuds feuilles, une couche de nœuds non feuilles est hachée par paires. Les nœuds non feuilles conservent le hachage des deux nœuds feuilles qu’ils représentent en dessous d’eux.
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Au fur et à mesure que l’arbre se rétrécit à mesure qu’il monte, deux fois moins de nœuds par couche sont formés lorsque les niveaux de nœuds non feuilles continuent d’être hachés par paires. Deux nœuds seront présents dans la dernière couche de nœuds non feuilles, qui établit la racine Merkle (utilisée pour vérifier les nœuds feuilles) et est l’emplacement du dernier hachage dans un arbre Merkle.
La racine Merkle stockée dans la partie données d’un bloc peut être comparée à la racine Merkle stockée dans l’en-tête, permettant au mineur d’identifier rapidement toute manipulation. Une preuve Merkle combine la valeur prouvée et les valeurs de hachage nécessaires pour récupérer la racine Merkle. De plus, ils prennent en charge la simple vérification de paiement (SPV), qui peut être utilisée pour authentifier une transaction sans télécharger un bloc complet ou une blockchain. Cela permet d’utiliser un portefeuille crypto ou un nœud client léger pour envoyer et recevoir des transactions.
Les arbres de Verkle permettent des tailles de preuve considérablement réduites pour une grande quantité de données par rapport aux arbres de Merkel. La longueur de preuve, généralement logarithmique dans la taille de l’état, a un impact sur la communication réseau. Mais qu’est-ce qu’une preuve de Verkle ? Une preuve Verkle est la preuve d’une grande quantité de données stockées, qui pourraient facilement être vérifiées par toute personne possédant la racine de l’arbre.
Le démonstrateur doit offrir une seule preuve démontrant tous les liens parent-enfant entre tous les engagements le long des chemins de chaque nœud feuille à la racine au lieu de présenter tous les « nœuds frères » à chaque niveau des arbres Verkle. Par rapport aux arbres Merkle idéaux, les tailles de preuve peuvent être réduit par un facteur de six à huit et par un facteur de plus de 20 à 30 par rapport aux arbres Patricia hexanaires actuels d’Ethereum.