Steemit Crypto Academy, Season 3: Week 4 || ROOT HASH Y ÁRBOL MERKLE. @yonathanulacio

Hola compañeros de SteemitCryptoAcademy, en esta oportunidad participó en la asignación del profesor @pelon53, que nos habla sobre un punto muy importante que es el Root Hash, y el Árbol Merkle, dando la continuación de la clase anterior.

Explique en detalle el hash rate.

Hash rate o tasa de hash, es la potencia o poder computacional mediante el cual se define la sumas de soluciones que un minero realiza, en cuanto los algoritmos presentados en una cadena de bloques, esto va de la mano del protocolo de prueba de trabajo POW, donde los mineros necesitan de grandes equipos potentes que operan en todo el día con la intención de resolver los acertijos que genera un bloque para así ser validado y dar paso a un nuevo bloque cuando este se encuentre lleno.

Los mineros al resolver estos acertijos criptográficos, y matemáticos, de cada transacción, y bloque, obtienen recompensas, por lo que el primero en resolverlo, obtiene dichas recompensas, esto da a entender la revalidad o la competencia que tienen cada uno de los minero para resolver los acertijos con mayor velocidad, por lo que hash rate, hace hincapié a la potencialidad de los cálculos de hash estimados de un minero o bien sea la cantidad o capacidad que este medio pueda procesar por segundos.

Objetivo principal de los mineros dar paso a un hash criptográfico, valido, y la creación de un nuevo bloque valido para obtener recompensas.

Como podemos observar en el capture el tiempo en el que se definen los hashes por segundo, la cual cada escala se expone mediante el valor de dificultad que presenta la minería.

Desde el comienzo de la moneda digital y descentralizada, el consenso de trabajo POW ha sido de gran importancia para dar la validación de nuevos bloques basados en las soluciones de tales acertijos que los mineros resuelven. Dejando claro que el hash rate es una herramienta fundamental y necesaria para los mineros, y para todas la blockchain que hoy en día usan este consenso de trabajo.

La prueba de trabajo POW tiene una debilidad muy concurrente conocido como el ataque de 51%, ocasionado por los mineros o participantes que tengan la mayoría de poder en la red blockchain, por lo contrario este consenso debe ser validado por el 51% de los mineros, pero este punto es bastante negativo si el hash rate o el poder computacional, su velocidad y sus medida de resolver los algoritmos son altos.

Concluyendo el hash rate o tasa de hash es el poder computacional de gran importancia para los mineros donde definen la cantidad o el número de soluciones que pueden realizar en una blockchain, donde la cantidad alta de hash rate que conlleve esta, le da una gran seguridad a la blockchain, siendo este un punto valioso para los mineros ya que si la suma de tasas de hash es alta, la eficiencia y la velocidad es bastante facilitando a los mineros resolver los algoritmos con menos complejidad, y así brindar soluciones eficaz, además de dar paso a la creación de nuevos bloques.

Es importante mencionar que mientras más altos sean los cómputos y complejos, este conlleva un gran consumo eléctrico, el cual afecta el medio ambiente.

Realice el siguiente Árbol Merkle:

El árbol merkle es una organizada estructura de datos, que se definen por medio de un conjunto de hash que se agrupan por medio de dicha estructura, que se desglosa en tres partes hojas, que a su vez se le dicen hijos, las ramas y por último la raíz, conformando como tal el árbol merkle, esta estructura va de abajo hacia arriba, en ella se generan hash en grupos o en conjuntos que son irrepetibles y seguros, dando una serie de funciones bastantes eficientes y de gran importancia, ya que te resume una gran cantidad de dados mediante su mecanismo, además de facilitarte la interacción de un nodo en específico sin la necesidad del uso de grande equipos potentes.

A continuación realizaremos un árbol merkle usando el generador más usado en la actualidad como lo es SHA-256, este es un generador has totalmente seguro en la que la mayor parte del mundo criptográfico se expone.

Una vez definido este punto vamos a realizar el siguiente árbol usando los siguientes datos.

Transacción (hojas del árbol): Steem1; Steem2; Steem3; Steem4; Steem5; Steem6; Steem7; Steem8.

Teniendo las hojas del árbol, comenzamos con a generar nuestros hash, para así crear la estructura del árbol merkle.

Ya obtenido los has de los hijos o de las hojas, comenzaremos a realizar las relaciones entre las ramas la cual se basa en la combinaciones que resumen las hojas, en pocas palabras agrupando los datos o hash de cada hojas en par.

Aquí podemos seguir con la misma agrupación pero esta se basa en la unión de las ramas ya expuesta en una sola rama en ambos lados del árbol.

Por último tenemos la unión de estas dos ramas que llegan la raíz hash, simplificando todos los datos expuesto en solo hash.

A continuación mostraremos las estructura simplificadora de datos conocida como el árbol de merkle con los datos arrojados anteriormente.

Ahora bien como mencione anteriormente, el árbol merkle facilita revisar dicha información en un punto específico sin la necesidad del uso de grandes equipos, esta es te ofrece funciones bastante confiables, en la que si un dato es alterado todo este sistemas se modifica como tal por lo que es bastante seguro, ejemplo.

Diga los pasos a seguir para verificar si Steem6 está incluido en el Árbol Markle.

Para esta verificación tomamos en cuentas los datos que se encuentran involucrados con steem6 en este caso el hash del Steem5, pero también es importante conocer los datos más cercanos que se encuentran en la estructura organizada en la que nos centramos en la rama de ambos lados donde verificamos a Steem1Steem2Steem3Steem4 y Steem7Seem8

Una vez verificado las ramas y datos mencionados, nos vamos a la parte final donde verificamos la raíz con los datos, obtenidos, la cual notamos que Steem6 si está dentro de la raíz por la alteración del hash que se define si este no estuviera, por otra parte de no estar incluida el árbol tendría la necesidad de duplicar uno de los datos, ya que se presenta de manera impar, y su estructura se organiza de manera par, por lo que notaríamos la diferencia.

Usando el SHA-256; debes colocar cada hash completo en el Árbol Merkle.

En esta oportunidad haremos el paso a paso de como hacer un árbol merkle.
Paso 1
El árbol comienza con las hojas que hacen referencia a los hash de las transacciones o bloques que se generan en una blockchain, para ello usaremos los siguientes datos al que le generamos los hash usando SHA-256, pasando al siguiente paso que sería obtener los hash de las hojas.


Transacción (hojas del árbol): SCA1; SCA2; SCA3; SCA4; SCA5; SCA6; SCA7; SCA8.


Paso 2

Paso 3
Comenzamos agrupar o resumir en pares los hash de las hojas del árbol ya definidas de manera organizada para así crear nuestra primera rama.

Paso 4
Aquí agrupamos los datos de la primera rama en una segunda rama, con todos los datos simplificados en un solo hash.

Paso 5
Llegamos a la raiz del arbol donde agrupamos todos los datos de la rama en conjunto y creamos un hash único he irrepetible.

Paso 6
Este seria el ultimo paso donde ya obtenemos todos los datos que necesitamos para crear nuestro árbol de merkle el cual lo definimos de la siguiente manera.

El árbol merkle nos ofrece una gran ventaja además de una confiabilidad y seguridad, la cual hace la blockchain una tecnología de gran calidad.

Ya realizado los pasos de como crear este árbol, es importante mencionar que ese árbol se genera en pares por lo que nos hacemos esta pregunta.

Si el número de las hojas del árbol es impar, ¿Qué debes hacer?

Este punto se soluciona duplicando la hoja del árbol que se encuentra impar.

En este caso tomaremos los datos del árbol creado anteriormente como ejemplo, donde el nodo o la hoja SCA8 la eliminaremos para así dejarlo impar.

Este capture muestra como queda el árbol eliminando el SCA8, pero esta manera es totalmente negativa, si esto ocurre, el SCA7 se duplica para así dar al árbol su composición formal, para ello se generan nuevamente los hash que definen al SCA7, los duplicado, para ser específicos, los has que no tenemos. quedando así de esta manera.