【⑯】مرکل پاتھ کیا ہے؟ 🛤️


 ⫘⫘⫘گذشتہ سے پیوستہ⫘⫘⫘

مرکل پاتھ کیا ہے؟ 🛤️

مرکل پاتھ ایک سیٹ ہے جو ہیشز پر مشتمل ہوتا ہے، جو یہ ثابت کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے کہ ایک مخصوص ٹرانزیکشن بلوک چین کے کسی بلوک میں موجود ہے، بغیر پورے بلوک یا تمام ٹرانزیکشنز کو چیک کیے۔ یہ سمپل فائیڈ پیمنٹ ویریفکیشن (SPV) کے لیے خاص طور پر اہم ہے، جو ہلکے نوڈس (light nodes) جیسے موبائل والیٹس استعمال کرتے ہیں۔ 📱

  • مرکل پاتھ وہ ہیشز ہیں جو ایک ٹرانزیکشن کے ہیش سے شروع ہو کر مرکل روٹ تک جاتے ہیں۔ یہ ایک "راستہ" بناتا ہے جو دکھاتا ہے کہ ٹرانزیکشن مرکل ٹری کا حصہ ہے۔ 🌳
  • یہ کارکردگی اور سیکیورٹی کو بڑھاتا ہے، کیونکہ آپ کو پوری بلوک چین ڈاؤن لوڈ کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی۔ 💾

مرکل پاتھ کیسے کام کرتا ہے؟ 🕵️‍♂️

مرکل پاتھ کو سمجھنے کے لیے ہمیں مرکل ٹری کے ڈھانچے کو یاد رکھنا ہوگا، جیسا کہ ہم نے پچھلے جواب میں دیکھا۔ مرکل ٹری ٹرانزیکشنز کے ہیشز کو جوڑوں میں ہیش کر کے ایک واحد مرکل روٹ بناتی ہے۔ مرکل پاتھ اس عمل کا ایک حصہ ہے جو ایک ٹرانزیکشن کو مرکل روٹ سے جوڑتا ہے۔ چلیں، اسے قدم بہ قدم سمجھتے ہیں:

1. مرکل ٹری کا جائزہ:

فرض کریں ایک بلوک میں 4 ٹرانزیکشنز ہیں: T1, T2, T3, T4۔ مرکل ٹری اس طرح بنتی ہے:

  • لیف نوڈس: H1 = SHA-256(T1), H2 = SHA-256(T2), H3 = SHA-256(T3), H4 = SHA-256(T4)
  • پہلا لیئر: H12 = SHA-256(H1 + H2), H34 = SHA-256(H3 + H4)
  • مرکل روٹ: Root = SHA-256(H12 + H34)

یہ ڈھانچہ کچھ اس طرح نظر آتا ہے:

text
Root
/ \
H12 H34
/ \ / \
H1 H2 H3 H4
(T1) (T2)(T3)(T4)

2. مرکل پاتھ کی تعریف:

مرکل پاتھ وہ ہیشز کا سیٹ ہے جو کسی ایک ٹرانزیکشن (مثلاً T1) کو مرکل روٹ سے جوڑتا ہے۔ اگر آپ یہ ثابت کرنا چاہتے ہیں کہ T1 اس بلوک میں ہے، تو آپ کو صرف چند ہیشز کی ضرورت ہوتی ہے، نہ کہ پوری ٹری یا تمام ٹرانزیکشنز۔ 🛤️

مثال: T1 کے لیے مرکل پاتھ بنانے کے لیے:

  • آپ کو H1 (یعنی T1 کا ہیش) سے شروع کرنا ہوگا۔
  • اس کے ساتھ آپ کو وہ ہیشز چاہئیں جو H1 کو مرکل روٹ تک لے جائیں:
    • H2 (کیونکہ H1 اور H2 مل کر H12 بناتے ہیں)۔
    • H34 (کیونکہ H12 اور H34 مل کر مرکل روٹ بناتے ہیں)۔
  • تو T1 کا مرکل پاتھ ہے: {H2, H34}۔

3. تصدیق کا عمل ✅:

فرض کریں کوئی ہلکا نوڈ (مثلاً موبائل والیٹ) یہ چیک کرنا چاہتا ہے کہ T1 بلوک میں ہے۔ اس کے پاس بلوک ہیڈر (جس میں مرکل روٹ ہوتا ہے) اور T1 کا مرکل پاتھ (H2, H34) ہوتا ہے۔ تصدیق اس طرح ہوتی ہے:

  1. نوڈ T1 کا ہیش بناتا ہے: H1 = SHA-256(T1)۔
  2. H1 کو H2 کے ساتھ ہیش کرتا ہے: H12 = SHA-256(H1 + H2)۔
  3. H12 کو H34 کے ساتھ ہیش کرتا ہے: Root' = SHA-256(H12 + H34)۔
  4. اگر Root' بلوک ہیڈر کے مرکل روٹ سے میل کھاتا ہے، تو T1 اس بلوک میں ہے۔ ✅
    • اگر کوئی ہیش غلط ہو، تو مرکل روٹ نہیں ملے گا، اور ٹرانزیکشن جعلی یا غائب سمجھی جائے گی۔ 🚫

4. عملی استعمال:

  • سمپل فائیڈ پیمنٹ ویریفکیشن (SPV): ہلکے نوڈس (جیسے موبائل والیٹس) پوری بلوک چین ڈاؤن لوڈ نہیں کرتے۔ وہ صرف بلوک ہیڈرز اور مرکل پاتھ استعمال کر کے ٹرانزیکشنز کی تصدیق کرتے ہیں۔ 📱
  • کارکردگی: اگر ایک بلوک میں 1000 ٹرانزیکشنز ہیں، تو مرکل پاتھ میں صرف چند ہیشز (عام طور پر log₂(n) ہیشز) کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، 1000 ٹرانزیکشنز کے لیے ~10 ہیشز کافی ہوتے ہیں۔ 🚀
  • سیکیورٹی: چونکہ ہیشز SHA-256 پر مبنی ہوتے ہیں، جعلی مرکل پاتھ بنانا تقریباً ناممکن ہے۔ 🔐

مرکل پاتھ کی اہمیت 🌟

  1. ہلکے نوڈس کے لیے سہولت:
    • ہلکے نوڈس (light nodes) پورے بلوک چین کو سٹور نہیں کر سکتے، کیونکہ اس کے لیے بہت زیادہ اسٹوریج (بٹ کوائن کی صورت میں سینکڑوں GB) چاہیے۔ مرکل پاتھ انہیں صرف چند کلوبائٹس ڈیٹا سے تصدیق کرنے دیتا ہے۔ 💾
  2. تیز تصدیق:
    • ایک ٹرانزیکشن کی تصدیق کے لیے پورے بلوک کو ڈاؤن لوڈ کرنے کی ضرورت نہیں۔ بس مرکل پاتھ اور بلوک ہیڈر کافی ہیں۔ 🏎️
  3. اسکیل ایبلٹی:
    • جیسے جیسے ٹرانزیکشنز کی تعداد بڑھتی ہے، مرکل پاتھ کا استعمال نیٹ ورک کو موثر بناتا ہے۔ 🌐
  4. سیکیورٹی:
    • چونکہ مرکل پاتھ ہیشنگ پر مبنی ہوتا ہے، یہ ٹرانزیکشن کی سالمیت کو یقینی بناتا ہے۔ اگر کوئی ٹرانزیکشن بدلی جاتی ہے، تو مرکل پاتھ سے بننے والا روٹ اصل روٹ سے میل نہیں کھائے گا۔ 🔒

مثال سے سمجھیں:

فرض کریں ایک بلوک میں 4 ٹرانزیکشنز ہیں (T1, T2, T3, T4)، اور مرکل ٹری اوپر دیے گئے ڈھانچے کی طرح ہے۔ آپ کو T1 کی تصدیق کرنی ہے:

  • آپ کے پاس ہے:
    • T1 کا ہیش: H1۔
    • مرکل پاتھ: {H2, H34}۔
    • بلوک ہیڈر کا مرکل روٹ: Root۔
  • تصدیق:
    1. H12 = SHA-256(H1 + H2) بنائیں۔
    2. Root' = SHA-256(H12 + H34) بنائیں۔
    3. اگر Root' == Root، تو T1 بلوک میں موجود ہے۔ ✅

اگر بلوک میں 8 ٹرانزیکشنز ہوں، تو مرکل پاتھ میں 3 ہیشز ہوں گے (log₂(8) = 3)۔ اس طرح، جتنی زیادہ ٹرانزیکشنز، اتنا ہی چھوٹا اور موثر پاتھ۔ 😎

تکنیکی نوٹ:

  • ہیش فنکشن: بٹ کوائن اور ایتھریم میں SHA-256 استعمال ہوتا ہے، جو ہر ہیش کو 32 بائٹس بناتا ہے۔ 🔢
  • اسپیس سیونگ: اگر ایک بلوک میں 1024 ٹرانزیکشنز ہیں، تو مرکل پاتھ میں صرف ~10 ہیشز (320 بائٹس) کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ پورا بلوک کئی MB کا ہو سکتا ہے۔ 📉
  • SPV نوڈز: یہ نوڈز صرف بلوک ہیڈرز (80 بائٹس فی ہیڈر) اور مرکل پاتھز سٹور کرتے ہیں، جو مکمل نوڈز (سینکڑوں GB) کے مقابلے میں بہت کم جگہ لیتے ہیں۔ 💾
  • چیلنج: اگر کوئی جعلی مرکل پاتھ بنانے کی کوشش کرے، تو اسے SHA-256 ہیشنگ کے کرپٹوگرافک تحفظ کو توڑنا ہوگا، جو عملی طور پر ناممکن ہے۔ 🔐

آسان مثال:

مرکل پاتھ ایسی ہے جیسے آپ ایک بڑی لائبریری میں ایک خاص کتاب ڈھونڈ رہے ہوں۔ آپ کو پوری لائبریری چھاننے کی ضرورت نہیں؛ بس چند اشارے (جیسے شیلف نمبر، سیکشن، اور کتاب کا عنوان) کافی ہیں کہ آپ کتاب تک پہنچ جائیں۔ اگر اشارے درست ہیں، تو آپ کو یقین ہو جاتا ہے کہ کتاب موجود ہے۔ 📚

⫘⫘⫘جاری ہے⫘⫘⫘

زمرے

آپ ان پوسٹس کو پسند کر سکتے ہيں

ایک تبصرہ شائع کریں

جدید تر اس سے پرانی
سبسکرائب کریں در: تبصرے شائع کریں (Atom)