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葉勝超:一分鐘搞懂Merkle Tree以及它的特點和作用(27)

2019-12-06 葉勝超區塊鏈 來源:區塊鏈網絡

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什么是Merkle Tree?

Merkle Tree也就是勝超前文說的Merkle樹,中文譯名還有梅克爾樹或默克爾樹,因為這是一棵用哈希值搭建起來的樹,樹的所有節點都存儲了哈希值,所以也叫哈希樹,英文名為Hash Tree。

Merkle樹是一種典型的二叉樹結構,看起來像一棵倒著的樹,由一個根節點,一組中間節點和一組葉節點組成,最早由Merkle Ralf在1980年提出,廣泛用于文件系統和 P2P 系統中。

如何理解Merkle樹中的節點?

葉節點:在二叉樹中,沒有子節點的節點稱為葉節點,這是初始節點,對于一個區塊而言,每一筆交易數據,進行哈希運算后,得到的哈希值就是葉節點。

中間節點:子節點兩兩匹配,子節點哈希值合并成新的字符串,對合并結果再次進行哈希運算,得到的哈希值,就是對應的中間節點,這是過程節點。

根節點:有且只有一個,也就是勝超之前分享的Merkle 根,也叫Merkle Root,這是終止節點。

Merkle樹有什么特點?

1,首先是它的樹的結構,Merkle樹常見的結構是二叉樹,但它也可以是多叉樹,它具有樹結構的全部特點。

2,Merkle樹的基礎數據不是固定的,想存什么數據由你說了算,因為它只要數據經過哈希運算得到的Hash值。

3,Merkle樹是從下往上逐層計算的,就是說每個中間節點,都是根據相鄰的兩個葉子節點組合計算得出的,而根節點是根據兩個中間節點組合計算得出的,所以葉子節點是基礎。

Merkle樹有什么用?

1,Merkle樹比較典型的應用場景的就是P2P下載,在點對點網絡中作數據傳輸的時候,為了校驗數據的完整性,把大的文件分割成小的數據塊,如果小塊數據在傳輸過程中損壞了,那么只要重新下載這一小塊數據就行了。

2,Merkle樹還可以被用來快速比較大量的數據,因為當兩個Merkle樹根相同時,則意味著所代表的數據必然相同。

3,Merkle樹可以實現零知識證明,關于零知識證明以后有時間再分享,ZCash就是采用零知識證明來達到交易匿名的目的。

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編譯者/作者:葉勝超區塊鏈

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