의견.png

스큐드 머클트리

위키원
eom9522 (토론 | 기여)님의 2019년 9월 5일 (목) 16:08 판 (→‎개요: 각주를 추가했다.)
이동: 둘러보기, 검색

스큐드 머클트리(skewed merkle tree)란 머클트리 중에서 최소 개수의 노드를 가지면서, 왼쪽이나 오른쪽 서브 트리만 가지고 있는 트리이다.[1] 머클트리는 해시트리(Hash Tree), 이진트리(Binary Tree)라고 불리기도 하며, 스큐드 머클트리는 편향트리, 사향트리라고도 불리기도 한다.

개요

이진 탐색트리의 탐색 연산은 O(log n)의 시간 복잡도를 갖는다. 트리의 높이를 하나씩 더해갈수록 추가할 수 있는 노드의 수가 두 배씩 증가하기 때문이다. 하지만 저장 순서에 따라 계속 한쪽으로만 노드가 추가되는 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 경우 스큐드 머클트리가 된다. 이럴 경우 성능에 영향을 미치게 되며, 탐색의 Worst Case가 되고 시간 복잡도는 0(n)이 된다. [2]스큐드 머클트리 구조를 사용하면 과거 대부분의 데이터가 로컬 환경에 존재하지 않는 상황에서도 데이터 정당성을 검증할 수 있다.

다른 종류

  • 포화 이진트리(full binary tree) : 포화 이진트리란 모든 노드가 2개의 자식 노드를 가지며 모든 레벨이 꽉 찬 트리이다.
  • 완전 이진트리(complete binary tree) : 완전 이진트리는 포화 이진트리같이 모든 레벨이 꽉 찬 트리는 아니지만 모든 노드가 2개의 자식 노드를 가지는 트리이다.
  • 루트 이진트리(rooted binary tree) 루트 이진트리는 모든 노드의 자식이 최대 2개인 루트를 가진 트리이다.

리밸런싱 기법

리밸런싱(Rebalancing) 기법이란 균형을 잡기 위한 트리 구조의 재조정을 말한다. 이 기법을 구현한 트리에는 AVL Tree, Red-Black Tree, B-tree 등이 있다.

Red-Black Tree

Red-Black Tree는 다음의 성질들을 만족하는 이진 탐색트리(BST; Binary Search Tree)이다.

  1. 각 노드는 'Red' or 'Black'이라는 색깔을 갖는다.
  2. 루트노드(root node)의 색깔은 'Black'이다.
  3. 각 리프노드(leaf node)는 'Black'이다.
  4. 어떤 노드의 색깔이 'red'라면 두 개의 자식의 색깔은 모두 Black이다.
  5. 각 노드에 대해서 노드로부터 descendant leaves까지의 단순 경로는 모두 같은 수의 black nodes들을 포함하고 있다. 이를 해당 노드의 Black-Height라고 한다. (노드 x로부터 노드 x를 포함하지 않은 리프노드까지의 simple path 상에 있는 black nodes들의 개수)
  • 특징
  1. 이진 탐색트리이므로 BST의 특징을 모두 갖는다.
  2. 루트노드로부터 리프노드까지의 모든 경로 중 최단 경로와 최대 경로의 크기 비율은 2보다 크지 않다. 이러한 상태를 밸런스 상태라고 한다.
  3. 노드의 자식이 없으면 자식을 가리키는 포인터는 NIL 값을 저장한다. 이러한 NIL들을 리프노드로 간주한다.

RBT는 BST의 삽입, 삭제 연산 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위해 만들어진 자료 구조이다.

AVL트리

AVL트리는 삽입, 삭제, 탐색 등 연산을 수행할 때마다 트리 스스로 자신의 밸런스를 확인하고, 필요할 때마다 밸런스를 조정하는 트리이다. 그래서 자가 균형 트리(Self-balancing Tree)라고도 한다.

  • 특징
  1. AVL트리는 BST이면서 동시에 균형을 유지하고 있다.
  2. 모든 노드의 왼쪽과 오른쪽 서브트리의 높이 차이가 1 이하다.
  3. 균형을 유지하고 있기 때문에 이진 검색 시의 효율성을 보장한다.
  • 장단점
  1. 검색, 삽입, 삭제 모두 O(logN)이며 항상 균형을 맞춘다.
  2. 프로그래밍하기가 어렵고 디버깅 또한 어렵다.
  3. 위 검색, 삽입, 삭제가 빠르긴 하지만 균형을 맞추는 데 시간이 든다.
  4. 대규모 트리를 이룬 후 검색하는 것은 데이터베이스(DB;database)에서 주로 발생하는데 데이터베이스는 이미 B-Tree 자료구조를 사용 중이다.

B-Tree

B-Tree는 데이터를 정렬하여 탐색, 삽입, 삭제 및 순차 접근이 가능하도록 유지하는 트리형 자료구조로 B는 밸런스(Balanced)를 의미하며, 리프노드(leaf node)가 한쪽으로 쏠리는(skewed) 현상이 적다.

  • 특징
  1. 각 노드는 1/2 이상 채워져야 하며, 모든 리프노드는 같은 레벨(level)에 있다.
  2. 탐색, 추가, 삭제는 루트노드(root node)로부터 시작한다.
  3. 노드 내 값은 오름차순을 유지한다.
  4. 공백이거나 높이가 1 이상인 m-원 탐색 트리(m-way search tree)
  5. 루트와 리프를 제외한 내부 노드는 최소 m/2, 최대 m개의 서브트리를 가지며, 적어도 m/2-1개의 킷값을 가진다. (적어도 반 이상이 킷값으로 채워져 있어야 한다.)
  6. 루트는 그 자체가 리프가 아닌 이상 적어도 두 개의 서브트리를 가진다.
  7. 모든 리프는 같은 레벨에 있다. (균형트리)

각주

  1. ↑ 푸른하늘의해, 〈이진 트리(Binary Tree)〉, 《네이버 블로그》, 2012-07-08
  2. ↑ _lbee, 〈(DataStructure) 5. Red-Black Tree〉, 《티스토리》, 2017-03-11

참고자료

같이보기

  의견.png 이 스큐드 머클트리 문서는 블록체인 기술에 관한 토막글입니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 이 문서의 내용을 채워주세요.  

블록체인 : 블록체인 기술 □■⊕, 합의 알고리즘, 암호 알고리즘, 알고리즘, 블록체인 플랫폼, 블록체인 솔루션, 블록체인 서비스
블록체인 기술 Bech32 • BTP • DRC-20 • EIP • IPFS • KRC-20 • NFT 마켓플레이스 • P2P • P2PKH • P2SH • PFP • PUF • SPV • TPS • TRC-20 • UTXO • 가나슈 • 가명성 • 가스 • 가십 • 가십 프로토콜 • 개념증명(PoC) • 검증가능지연함수(VDF) • 게스 • 고스트 프로토콜 • 공공예산 • 글로벌신뢰인공지능 • 대체가능토큰 • 대체불가토큰(NFT) • 도지더리움 브릿지 • 디지털 자산 • 디지털 희소성 • 라운드 • 라운드 로빈 • 라이트하우스 • 랜덤 • 레그테크 • 레이든 • 리카르디안 계약 • 린스타트업 • 마스터키 • 마스트 • 메인넷 • 멜팅 • 믹싱 • 민팅 • 밈블윔블 • 반감기 • 베타넷 • 변경불가성 • 브릿지 • 블록체인 생태계 • 블록체인 클라우드 서비스(BaaS) • 블룸필터 • 비블록체인 • 비앱 • 비콘체인 • 비트코인코어 • 빤통경제 • 수정 고스트 프로토콜 • 스냅샷 • 스마트 계약 • 스마트 브리지 • 스웜프로토콜 • 스크립트퍼브키 • 스테이킹 • 스텔스 주소 • 스핀오프코인 • 슬래싱 • 시크릿 컨트랙트 • 심플 컨트랙트 • 아토믹스왑 • 암호경제(크립토 이코노미) • 앤드어스체인인공지능 • 앵커링 • 언스테이킹 • 에어드랍 • 에폭 • 오프체인 오더락 • 오피리턴 • 옵코드 • 원토큰 문제 • 웨이 • 위스퍼 프로토콜 • 위임 • 유니스왑 • 유동성 • 이더리움 가상머신(EVM) • 이더리움 클라이언트 • 이중지불 • 익명성 • 인증된 익명 아이디 • 인터레저 프로토콜(ILP) • 자산화 • 잠금 스크립트 • 최소기능제품(MVP) • 컨소시엄 블록체인 • 컬러드코인 • 코인셔플 • 코인소각 • 코인에이지 • 코인조인 • 코인토싱 • 크립토노트 • 키스토어 • 타임락 • 테스트넷 • 토다 • 토큰 이코노미 • 토큰화 • 튜링완전 • 튜링불완전 • 트랜잭션 아이디(TxID) • 트러스트 컨트랙트 • 트루빗 • 트릴레마 • 파워 • 파티셔닝 • 퍼블릭 블록체인 • 페널티 • 프라이버시 • 프라이빗 블록체인 • 플랫폼 • 플러딩 • 피어 • 피투피(P2P) • 하이브리드 블록체인 • 합의 • 해시락 • 해시타임락(HTLC) • 해제 스크립트 • 확장성
해시 레인보우 테이블 • 매핑 • 머클경로 • 머클루트 • 머클트리 • 분산해시테이블(DHT) • 블록해시 • 스큐드 머클트리 • 온라인툴즈 • 이전블록해시 • 카뎀리아 • 해시 • 해시레이트 • 해시맵 • 해시충돌 • 해시테이블 • 해시파워 • 해시함수 • 해싱
블록 고아블록 • 그래핀 • 논스 • 마이크로블록 • 베이킹 • 북키퍼 • 브랜치블록 • 브로드캐스팅 • 블록 • 블록높이 • 블록바디 • 블록생성자 • 블록정보 • 블록타임 • 블록헤더 • 비츠 • 세그윗 • 엉클블록 • 완결성 • 제네시스블록 • 타임스탬프 • 프룻 • 프룻체인
체인 더블체인 • 라이트닝 네트워크 • 라이트닝 루프 • 루트체인 • 루프체인 • 메인체인 • 방향성 비순환 그래프(DAG) • 베리파이어블 프루닝 • 블록격자 • 블록체인 • 사용자 활성화 소프트포크(UASF) • 사용자 활성화 하드포크(UAHF) • 사이드체인 • 서브체인 • 소프트포크 • 오페라체인 • 오프체인 • 온체인 • 인터체인 • 차일드체인 • 체인 • 탱글 • 테스트체인 • 토카막 네트워크 • 포크 • 포크체인 • 퓨어체인 • 프로덕트체인 • 프루닝 • 프리포크 • 플라즈마 알고리즘 • 플라즈마캐시 • 플래시 계층 • 하드포크 • 해시그래프 • 홀로체인
노드 검증인(밸리데이터) • 기본노드 • 노드 • 라이트노드 • 랜덤노드 • 마스터노드 • 베이킹노드 • 보조노드 • 보증노드 • 슈퍼노드(슈퍼대표, 대표노드) • 슬롯 • 슬롯리더 • 엔드포인트노드(레인저노드) • 의회 네트워크 • 작업노드 • 종단노드 • 종자노드(시드노드) • 중계노드 • 지갑노드 • 채굴노드(마이닝노드) • 쿼럼 • 풀노드 • 합의노드
샤딩 네트워크 샤딩 • 데이터베이스 샤딩 • 동적샤딩 • 샤드 • 샤딩 • 스테이트 샤딩 • 알고리즘 샤딩 • 적응형 상태 샤딩 • 체인샤딩 • 트랜잭션 샤딩
채굴 병합채굴 • 사전채굴 • 에이식(ASIC) • 에이식부스트 • 에이식 저항 • 일드파밍 • 채굴 • 채굴 난이도 • 채굴량 • 탄소감축채굴 • 페어런치
탈중앙화 TVL • 거버넌스 • 게임파이 • 다오(DAO) • 다이코(DAICO) • 닥(DAC) • 닥스(DAX) • 덱스(DEX) • 디앱(DApp) • 디지오(DGO) • 디튜브 • 디파이(DeFi) • 분산경제 • 분산원장(DLT) • 분산 클라우드 • 소셜파이 • 씨파이(C-Fi) • 오프체인 거버넌스 • 온체인 거버넌스 • 원장 • 준중앙화 • 중앙화 • 탈중앙화 • 탈중앙화 TPS • 탈중앙화 조직(DO) • 탈중앙화 지수(DQ)
분산아이디 DIDs • IETF • ToIP • 검증가능한 자격증명 • 검증인 • 디지털아이덴티티재단 • 발급자 • 보유자 • 분산아이디(DID) • 분산아이디 기관 • 분산아이디 인증(DID Auth) • 아이온 • 자기주권 • 자기주권신원 • 최소화된 자격증명 데이터 • 탈중앙화 키관리시스템 • 통합해석기
오라클 상호인증 블록체인 • 오라클 • 오라클 머신 • 오라클 문제 • 오라클 서비스 • 중간자
BIP BIP • BIP9 • BIP16 • BIP32 • BIP39 • BIP43 • BIP44 • BIP47 • BIP49 • BIP63 • BIP70 • BIP84 • BIP141 • BIP148
ERC ERC • ERC-20 • ERC-165 • ERC-223 • ERC-621 • ERC-721 • ERC-777 • ERC-827 • ERC-884 • ERC-998 • ERC-1155 • ERC-1404
위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
원본 주소 "http://wiki1.kr/index.php?title=스큐드_머클트리&oldid=143612"