El árbol de Merkle es una estructura de datos utilizada en informática y criptografía. En el mercado de las criptomonedas, el árbol de Merkle designa una estructura de datos que contiene el resumen de las transacciones registradas en la blockchain mediante la función hash. El árbol de Merkle facilita la verificación sencilla y eficiente de los bloques de transacciones de la blockchain. En este artículo encontrarás la respuesta a la pregunta de qué es un árbol de Merkle.
El árbol de Merkle fue descubierto por Ralph Merkle, quien patentó el concepto en 1979 y lo desarrolló en su artículo «Una firma digital basada en una función de cifrado convencional», publicado en 1987. Un árbol de Merkle es una estructura de datos con forma de esquema compuesta por valores hash. Los códigos hash de los datos se ordenan dentro del esquema de abajo hacia arriba, y el valor de un hash superior se obtiene combinando los hashes situados en el nivel inferior.
La integridad de los datos del sistema se garantiza precisamente así: los valores hash se ordenan en un esquema y se van combinando de forma sucesiva desde abajo hacia arriba. Esta estructura se emplea en las transferencias de datos de persona a persona, en las redes peer-to-peer y en la verificación de los datos transferidos. Con el árbol de Merkle es posible detectar si los datos o los bloques de datos transferidos están dañados o han sido falsificados, y de ese mismo modo se confirma la validez de esos bloques.
¿Cómo funciona el árbol de Merkle?
Los árboles de Merkle se componen de los valores hash contenidos en los bloques. En la base del árbol de Merkle se encuentran los datos de las transacciones. El valor hash (código hash) de esos datos se obtiene al ejecutar la función hash. Después, los valores de la parte inferior del esquema se combinan entre sí y el resultado se añade a las filas superiores. Repitiendo este proceso se construye el árbol de Merkle. Al final, el valor hash situado en la cima del esquema recibe el nombre de root hash o raíz de Merkle. El root hash calculado revela si hay errores en los bloques. Si aparece alguna incoherencia en los valores que lo componen, el algoritmo del sistema sigue trabajando con funciones hash hasta generar una raíz de Merkle sin errores.
¿Por qué se usa el árbol de Merkle en Bitcoin?
Porque facilita el trabajo a los mineros que quieren verificar bloques en la blockchain de Bitcoin. Los mineros de la blockchain de Bitcoin verifican los bloques ejecutando la función hash. En la blockchain de Bitcoin los datos se ordenan y se colocan en el árbol de Merkle; a continuación, las funciones hash del algoritmo calculan el root hash. Ese root hash resultante también puede utilizarse en operaciones de minería posteriores. Así, los mineros pueden continuar su trabajo haciendo hash únicamente del root hash en lugar de hacer hash de todos los bloques. El árbol de Merkle también aporta soluciones en las blockchains de criptomonedas distintas de Bitcoin.