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

in hive-108451 •  3 years ago 

¡Que Emoción! Una semana más ha llegado, una nueva oportunidad de seguir aprendiendo sobre este basto universo de las criptomonedas, de la mano de el profesor @pelon53 y luego de su excepcional conferencia, tenemos una nueva chance de seguir sumando conocimientos que seguramente nos ayudarán en este maravilloso viaje. Esta semana hablaremos de Root Hash y Árbol Merkle, ¿que son?, ¿de que se trata? , ¿como funcionan?. Éstas y muchas otras interrogantes serán respondidas en el siguiente post, ó al menos eso intentaremos jejeje ¡Comenzamos!.

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🔻 Hash Rate

Hash Rate o taza de picadillo en español. Es uno de los conceptos más utilizado en el mundo de los mineros , tiene el mismo tiempo de existencia que el bitcoin puesto que nacieron juntos y llevan todo este tiempo trabajando de la mano, siendo fundamental en este tipo de operaciones. Nos indica el potencial de la red y es importante porque nos revela como irá evolucionando ésta a lo largo de el tiempo.

En la clase anterior de el profesor @pelon53 , entendimos que un hash se puede describir perfectamente como un cifrado alfanumérico de estado fijo, el cual es utilizado para representar palabras, mensajes o datos de cualquier longitud. El algoritmo hash se utiliza para generar palabras aleatorias.

Pues bien ahora debemos entender que cuando hablamos de hash rate, nos referimos a un valor número dentro de cada criptomoneda que usa la PoW. Claro que, el hash rate es mucho más que solo un número, estamos hablando de un concepto crucial dentro de la tecnología que mueve al bitcoin y a cada critptoactivo que se desprenda de el mismo. Calcula el número de operaciones de computo que un minero o el conjunto de mineros en la red pueden hacer. Todo esto con la finalidad de resolver los acertijos criptográficos. Este concepto es correcto desde cierto punto de vista, pero dentro de el universo criptográfico se queda algo corto para explicar lo que realmente es.

Pero entonces, ¿que es exactamente el hash rate?, ¿cual es su verdadero significado? , ¿cual es su importancia e impacto en el mundo de las criptomonedas?. Pues para tratar de entender un poco mejor este amplio concepto, es necesario examinar un poco más a fondo para entender como funciona en cada uno de sus aspectos.

EN ASPECTO DE POTENCIA DE UN MINERO.

En los inicios de el bitcoin, era posible resolver rápidamente los hash SHA-256 del sistema utilizando un computador común. Pero hoy en día realizar ésta acción con una computadora ordinaria es una tarea técnicamente imposible debido a la complejidad dinámica, la razón de esto radica en que para conseguir generar un hash que cumpla con las características necesarias se necesita probar trillones de nonce. Lo que hace que encontrar un bloque válido sea una tarea titánica hoy en día. En este caso el hash rate solamente se encarga de brindar soluciones en función de un hash criptográfico, de esta forma podemos comprender la diferencia entre una computadora que apenas tiene capacidad de resolver una reducida cantidad de MH/s (Millones De Hashes SHA-256 por Segundo) de un minero FPGA o ASIC que es capaz de resolver decenas de BH/s (Billones De Hashes SHA-256 por Segundo).

EN ASPECTO DE POTENCIA DE UNA RED BLOCKCHAIN.

Cuando sumamos la potencia de trabajo de todos los mineros dentro de la red bitcoin podemos conocer finalmente el potencial verdadero de la red.

EN ASPECTO DE SEGURIDAD DE LA RED.

En este aspecto del concepto la idea es realmente muy simple mientras mayor sea el hash rate mayor será la seguidad de la red y esto tiene una razón lógica, puesto que hace que para que un infractor lleve a cabo un ataque de 51℅ deba incrementar considerablemente su potencia, y para que esto pase necesitaría de el trabajo de millones de mineros para conseguir dicha potencia, ya que de manera aislada sería técnicamente imposible conseguirla.

PARA CALCULAR LA DIFICULTAD DE MINERÍA.

La dificultad de la minería se ajusta cada vez que un minero nuevo se conecta y comienza a minar, es por ello que nace la necesidad de calcular cuán difícil será minar a partir de dicho ajuste. Dicho ajuste sucede aproximadamente cada 2 semanas.

AL RESPECTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA.

Por mucho tiempo se ha dicho que la minería del bitcoin malgasta energía en cantidades astronómicas, lo cuál entendemos que son rumores totalmente falsos, luego de que comprendemos como trabaja el sistema de hash rate en base a la velocidad de su sistema, podemos entender que cada voltio vale la pena.

UNIDADES DE HASH RATE

UNIDADEQUIVALENTEVALORVELOCIDAD
1 kH/s=1,000 (mil)hashes por segundo;
1 MH/s=1,000,000 (1 millón)hashes por segundo;
1 GH/s=1,000,000,000 (1000 millones, 1 billón)hashes por segundo;
1 TH/s=1,000,000,000,000 (1 trillón)hashes por segundo;
1 PH/s=1,000,000,000,000,000 (1 quadrillón)hashes por segundo;
1 EH/s=1,000,000,000,000,000,000 (1 quintillón)hashes por segundo.

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🔻 El árbol de Merkle

Para la creación de nuestro árbol Merkle primero debemos comenzar con la creación de los hash de las hojas de árbol que nos ha dado el profesor, luego las ramas de primer nivel, seguido de las ramas del segundo nivel para finalmente llegar al punto final que es nuestro root hash. Les montraré.

✓Hojas de árbol

img1627096973155.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem1
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img1627096928084.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem2
FE00506E91CF52BC4B35321E6B978D1A7349397B19C6C1C01E095971FDEC9741

img1627097015186.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem3
A9418332E0C351D6A50C835AA9E57D514F0573C231D491E97726DB8A5844F2DC

img1627097057988.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem4
22F4EC8E20C9CCAF2C313B23F18981B1C73BF39081BCD739E5D998A95A46AB30

img1627097090840.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem5
2A3C87336683AB0DDFA56AFEFC740E6C13A02FEA0A43D6797343B26D7AF0C57B


img1627097123056.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem6
A7BAA6DE0C0658E9E3681966E542BACD116529F5AE9A2D9126CDB1C1D5BC1278


img1627097157494.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem7
D441688DDA7F9285E8811728DD9A3955CF74F0A3C7600C1589D0F1D3B48FFAC7


img1627097190536.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem8
F2E38ED4FF662087B6E9BEAFA4158EBC488B995732057BDA019A6A77FFB5F9F5


✓Ramas del primer nivel


img1627096683179.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem1Steem2
A5568957014F6AC3866923C7DE20D375E706B8D8C9F453636E90B9965ABEC62B


img1627096719783.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem3Steem4
18D25196DB699F6AB9222B7302EB8A6F6EBFADEC703C07DD5DB8D9455913A499


img1627096751583.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem5Steem6
D118E137F92A0DBEA138B6BF70C7714153A7BC393CD0272A44BD94864645224B


img1627096787415.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem7Steem8
A81D57BA11AEDFA9EFBBA42F6523D75D1EFA50B22C5E3557A21CEFFE87DDFC4A


✓Ramas del segundo nivel


img1627096824469.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem1Steem2Steem3Steem4
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img1627096854506.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem5Steem6Steem7Steem8
8B0935AEAB3F51BFA2B0750703EE2387E2B20EB19B0D24227E180C03A851AF17


✓Raíz del árbol


img1627096887294.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

Steem1Steem2Steem3Steem4Steem5Steem6Steem7Steem8
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Luego de terminar con la creación de nuestros hash podremos realizar nuestro Árbol Markle con la ayuda de power point


_20210724_151607.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

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🔻 Cómo verificar si Steem6 está incluido en el Árbol Markle.

  • Para verificar algunos de los nodos de nuestro árbol debemos seguir una serie de pasos. Ya que sabemos que todos los nodos están interconectados debemos revisar todo a su alrededor para poder hacer una buena verificación, comenzaremos con la verificación del Hash Steem5 ya que es su pareja en nuestro árbol.


_20210724_142924.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

  • Ahora procederemos a verificar las ramas de primer nivel que están por encima del nodo que queremos confirmar si está, en este caso serian Steem7Steem8


_20210724_151537.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

  • Seguidamente procedemos a dirigirnos al otro lado del árbol revisando así las ramas del segundo nivel Steem1Steem2Steem3Steem4


_20210724_142857.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

  • Para culminar verificando en nuestro Root hash y confirmando así de esta manera que Steem6 si se encuentra en nuestro Árbol de Merkle


_20210724_154928.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

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🔻 2 Crear mi árbol de Merkle

Como ya sabemos, para la realización de un árbol de merkle debemos comenzar por la creación de los hash de las hojas del árbol, seguido de las ramas del primer nivel, luego las ramas del segundo nivel y finalmente nuestro root hash. Veamos.

✓Hojas de árbol


img1627160629618.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA1
13E0A04BB0E669E1C638DBE3A704743F99F162B25245E4D8C064D35BA38FA8C8


img1627160604111.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA2
27849353A9C8CC4E948EB6E5748EDD79CB83513D8C0ADAF3E8C83D3792C9149B


img1627160577032.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA3
67E872F952C105C35E0BCE130536D061F4999DCA5593754BA9BA7BE59B8E7C0D


img1627160553664.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA4
491928A32BAE70A12FA251412BBFD7C9999F317BA6BF577C283C724225270A43


img1627160529661.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA5
99C078C39CDE7F47799E0E8691460A9F3E83E78D498EA989308FCFCC58907B19


img1627160505633.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA6
7A648D887B124DB14E96E23BA92783E7F26D00957C19B9B8229632C2C1873729


img1627160480325.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA7
7E0BBD6BA4BA9896F9911AF46B06DD2C47535F9C80B29D693FDF6B9319D0D68E


img1627160449427.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA8
562ABCEEB497E1FE7AE275A883FD5EF9D92A05F5C19D82ABAA0DC1571B7DF3AD

✓Ramas del primer nivel


img1627160414752.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA1SCA2
91B09BBA815748166FB36413342C7E4E7E809F4BAC538C0418841A4476B527EF


img1627160376738.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA3SCA4
B49B48697A3ACBC5E3D2E36B6EE49C44020D88E664C5C1AA7A7CF34058177379


img1627160352390.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA5SCA6
F026924CD1285FF92C2A2DE9B9313027EB67273A82375C939348C887F6B52F77


img1627160327352.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA7SCA8
AA55EC5A6B11393B289C4B2B6916172ACC2941C5C978FB1D7BF02696BAB323A4

✓Ramas del segundo nivel


img1627160299517.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA1SCA2SCA3SCA4
F50DC120CBF6C46923037F6D7F41D4153ECC9AB7430DDA662C142DB1FFE483F7


img1627160272788.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA5SCA6SCA7SCA8
A3D8CA8494CC426ABD5E1FC5FA0FEAE4F2B2ECE4C4CECDCA05E19EB66542533F

✓Raíz del árbol


img1627160242856.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA1SCA2SCA3SCA4SCA5SCA6SCA7SCA8
CB40CA6DB72DD507CF9118963F94B7740822258E74AFB0FD45D89DB35D24B386


Ahora solo debemos realizar nuestro Root hash en power point y copiar cada hash creado en nuestro árbol merkle


_20210724_142808.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

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🔻 ¿Qué pasa si el número de hojas de un árbol Markle es impar?

Es imposible culminar la creación de un árbol si sus hojas son impares, ya que siempre cada nodo debe contar con su pareja para que el árbol pase al siguiente nivel.

  • Imaginemos por un minuto que contamos con una transacción impar, de este modo, nuestro árbol se verá como la siguiente imagen mostrada. Es decir, no se puede continuar.


_20210724_142834.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

  • La solución sería duplicar nuestro hash SCA7 y de este modo poder continuar creando nuestro árbol.


_20210724_142743.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

  • Ahora las siguientes ramas que debemos crear serían los hash SCA7SCA7, SCA5SCA6SCA7SCA7 y el último es SCA1SCA2SCA3SCA4SCA5SCA6SCA7SCA7


img1627164535309.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA7SCA7
71AF5095F10844EDA37CFCF8EE7712ADD5940F4ADAE1946CE66793270438C39B


img1627164575375.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA5SCA6SCA7SCA7
2DAE9A09ABB66E133AEBD3F875490C194CD75E035B3AC6D1479379E89CFB2E67


img1627164606443.jpgCapture tomado desde SHA256 Hash en mi tablet personal por @familiatorrealba

SCA1SCA2SCA3SCA4SCA5SCA6SCA7SCA7
79A243A66E564ABAFEADAAA763B0D5BA7CFFD5462ADDC77D88CA683210AA2784

  • Ahora solo procedemos a rellenar nuestro árbol de merkle con los nuevos hash que hemos creado mediante la duplicación de la hoja SCA7 y quedará de la siguiente manera.


_20210724_142549.JPGÁrbol realizado por @familiatorrealba con la ayuda de power point

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CONCLUSIÓN.

Desde entender que el hash rate es el concepto más importante que se pueda referir a la tecnología bitcoin hasta llegar a verificar si una palabra está incluida en el árbol Merkle asignado , hoy hemos adquirido ciertos conocimientos, que, a pesar de que seguramente necesitan seguir siendo investigados para mayor dominio de los mismos, no deja de ser información valiosa y que sin duda nos será de mucha utilidad en futuras experiencias dentro de la blockchain. Nuestra conclusión final es haciendo un llamado a continuar este camino magnífico para la consolidación de una formación criptográfica.

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Gracias por participar en Steemit Crypto Academy Season 3:

Espero seguir leyendo tus publicaciones.

NoPreguntas.Puntaje.
1Explique en detalle el hash rate.1.5
2Realice el Árbol Merkle. Pregunta 2. Diga los pasos a seguir para verificar si Steem6 está incluido en el Árbol Markle.3.5
3Realice el Árbol Merkle. Pregunta 3. Si el número de las hojas del árbol es impar, ¿Qué debes hacer? Explique.3.5
4Presentación y originalidad0.5
  • Pregunta 1, con muy buena explicación.

  • Pregunta 2 y pregunta 3, muy similar a muchas tareas adicionales. Casi sin ningún cambio.

Recomendaciones:

  • Ser creativo.

  • Hacer las tareas con anticipación, esto te dará mejores resultados.

Calificación: 9.0