Merkle Tree 是哈希值的二叉树，其中每个叶节点代表一条数据或一条数据的哈希。它用于有效地验证大量数据的完整性。它由 Ralph Merkle 于 1979 年发明，广泛应用于比特币和以太坊等加密货币。 哈希函数就像指纹机。它接受任何输入，例如文件、文本或数字，并生成一个唯一的输出，称为哈希，它比输入短得多。哈希就像输入的指纹。很难找到具有相同哈希值的两个不同输入。并且不可能从哈希中获取原始输入。 例如，如果您有一个名为“   ”且大小为 1 MB 的文件，则可以使用哈希函数来获取长度仅为 字符的哈希值，例如  。 kishan.jpg 64 个 0A6DF48A27EF7DB48B213DF3DBA84FAD1BB4FD9B47568DA1F570C067D9A4867F 即使更改文件中的一个像素，哈希值也会完全不同，例如  。 C69E60E932F3D0C6C2363B68301E202551C09123A71F639E6AB3BC8F847BE4AF 所以你可以使用哈希来验证文件是否与之前相同。 单独计算和存储每个文件的哈希值会很乏味。这就是默克尔树派上用场的地方。 但是如果你有很多文件怎么办？  Merkle 树就像哈希的家谱。 。然后将哈希值配对并组合它们以获得新的哈希值。重复此过程，直到到达树的顶部，此时只剩下一个哈希值。这个哈希值称为 。 您首先将每个文件的哈希值作为树的叶子 默克尔根  Merkle 根就像树中所有文件的指纹。 。所以你可以使用 Merkle root 来验证所有文件是否与之前相同。 如果任何文件发生变化，其哈希值也会发生变化，其上方的所有哈希值也会发生变化，直到 Merkle 根发生变化 但是如何验证特定文件呢？您无需下载并检查树中的所有文件。您只需要下载并检查从文件到 Merkle 根的路径上的一些哈希值。这条路径称为 。  Merkle 证明 例如，假设您要验证文件“cat.jpg”是否正确。您只需要下载其哈希值    、其同级的哈希值  、其父级同级的哈希值 以及 Merkle 根  。 HA 0a6df4 HB (ea12e7) H CD (b582ae) H ABCD (7bd24f) 然后，您可以通过组合 和 来计算 并通过组合 H AB 和 H CD 来计算  。如果 H ABCD 与 Merkle 根匹配，则可以确定“   ”是正确的。 HA HB H AB H ABCD cat.jpg 您可以使用相同的类比，通过验证 Merkle 根（而不是 cat.jpg 或 dogs.txt）来验证块中存在的交易是否受到调节。这将是叶节点上的一堆事务。 请注意：在上面的示例中，我已将哈希值截断为 6 个字符，以使图表看起来更清晰。 如果我只有三个叶节点怎么办？我将如何创建默克尔树？ 这种情况可以通过复制一个节点来快速解决，从而使节点总数达到四个。 例如，假设您有交易。   、  和  。您可以计算它们的哈希值。   、  和  。  。之后;您可以配对并组合哈希值以获得  、  和  。 Merkle 根是  。 TA TB TC HA HB HC 然后你可以复制 HC 得到 H C' H AB H CC' H ABCC' H ABCC' 总而言之，默克尔树有利于区块链和其他分布式系统，在这些系统中，许多计算机必须共享和验证大量数据。通过使用 Merkle 树，它们可以节省带宽、存储和计算时间。 下面是一个快速的 Java 示例，展示了如何创建自己的 Merkle 树：   import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; class MerkleTree{ static class Node { String content; public Node(String content) { this.content = content; } public String getHash() throws NoSuchAlgorithmException { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hash = md.digest(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); StringBuilder buffer = new StringBuilder(); for (byte b : hash) { buffer.append(String.format("%02x", b)); } return buffer.toString(); } } public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException{ Node cat = new Node("I am a cat, this is a cat file called cat.jpg"); Node dog = new Node("I am a dog, this is a dog file called dog.txt"); // we have two leaf nodes, in order to create a merkle root, // we simple need to get their individual hashes // and then combine those hashes and hash them again String HA = cat.getHash(); String HB = dog.getHash(); Node merkleRoot = new Node(HA + HB); String HAB = merkleRoot.getHash(); System.out.println("Merkle Root: " + merkleRoot.getHash()); // let's say we altered the cat file cat = new Node("I am a cat, this is a cat file called dog.jpg"); // notice we have changed the cat.jpg to dog.jpg String HA_MODIFIED = cat.getHash(); Node modifiedMerkleRoot = new Node(HA_MODIFIED + HB); String HAB_MODIFIED = modifiedMerkleRoot.getHash(); System.out.println("Merkle Root: " + HAB_MODIFIED); } } 输出：   Merkle Root: d1da3503d679f032134b4330768d31e67813fcfe2824fceed93f8185a405bdf9 Merkle Root: 1a898c7fee0e46647e55d5f9874f090e5ed76726acf39308527a0bba22a34b3e 我感谢您花时间阅读我的文章。请在 上关注我来支持我，这样每当我发布文章时您都会收到通知。 Hackernoon 多谢。   深入了解有关去中心化系统、技术和人工智能趋势的富有洞察力的文章：   https://www.0xkishan.com 。请访问以表示您的支持。 也发布 在这里。

Walkthroughs, tutorials, guides, and tips. This story will teach you how to do something new or how to do something better.

The writer is smart, but don't just like, take their word for it. #DoYourOwnResearch before making any investment decisions or decisions regarding your health or security. (Do not regard any of this content as professional investment advice, or health advice)

The code in this story is for educational purposes. The readers are solely responsible for whatever they build with it.

默克尔树简介：它是什么以及它如何运作？

About Author

註釋

標籤

这篇文章刊登在

Related Stories

从论坛到信息流：社交媒体算法如何塑造数字互动

看不见的层面：为什么用户访谈是不可替代的资产

创建以用户为中心的加密产品：客户反馈的重要性

Telegram：加密岛通往大陆的桥梁

从论坛到信息流：社交媒体算法如何塑造数字互动

看不见的层面：为什么用户访谈是不可替代的资产

创建以用户为中心的加密产品：客户反馈的重要性

Telegram：加密岛通往大陆的桥梁

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps