درخت مرکل (Merkle Tree) یک ساختار داده‌ای است که به طور گسترده در علوم کامپیوتری و به ویژه در شبکه‌های بلاک‌چینی، مانند بیت‌کوین، استفاده می‌شود. این ساختار برای ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها به صورت امن و کارآمد طراحی شده است و به ویژه در رمزنگاری و تأمین یکپارچگی داده‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند.
ویژگی‌ها و ساختار
ساختار درختی: درخت مرکل به صورت یک درخت باینری طراحی شده است. در این درخت، هر گره (Node) می‌تواند حاوی دو فرزند باشد. در پایین‌ترین سطح درخت، گره‌ها به نام «نودهای برگ» (Leaf Nodes) قرار دارند که هر یک نمایانگر هش یک تراکنش هستند.
هش کردن تراکنش‌ها: هر تراکنش در بلاک‌چین به طور منحصر به فرد با استفاده از یک تابع هش (مانند SHA-256) هش می‌شود. این هش‌ها به صورت جفتی با یکدیگر ترکیب و مجدداً هش می‌شوند تا گره‌های بالاتر در درخت ایجاد شوند.
ریشه مرکل: در نهایت، هش‌های ترکیبی تا رسیدن به یک مقدار واحد به نام «ریشه مرکل» (Merkle Root) ادامه می‌یابند. این ریشه نمایانگر تمامی تراکنش‌ها در آن بلاک است و در بالاترین سطح درخت قرار دارد.
مزایا
کارآمدی در ذخیره‌سازی: درخت مرکل به کاهش حجم داده‌ها کمک می‌کند و تنها نیاز به ذخیره‌سازی ریشه مرکل برای تأیید وجود تراکنش‌ها در بلاک دارد.
تأمین امنیت و یکپارچگی: با استفاده از این ساختار، هرگونه تغییر در یک تراکنش باعث تغییر در ریشه مرکل می‌شود، که این امر به راحتی قابل شناسایی است.
توزیع داده‌ها: درخت مرکل به نودهای شبکه این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به دانلود کل بلاک، تنها با استفاده از ریشه مرکل و گره‌های مربوطه، صحت تراکنش‌ها را تأیید کنند.
