当用户在区块链上创建钱包时，就是在生成公私密钥对。 钱包的地址，或者其在区块链上的表示方式，是由公钥生成的一串数字和字母的组合。...Merkle树还允许用户在不下载整个区块链的情况下验证他们的的交易是否被包含在区块中。简单支付证明技术可以扫扫描Merkle树中的所有分支，并检查某个特定的交易是否已经被散列存储到该树中。...下图表示的是在区块链中有4笔交易的Merkle树 （在此图中，Tx_Root表示Merkle根） 来源： Block Geeks 结语 密码学是区块链技术内部工作的一个必要组成部分。...公钥加密是区块链钱包和交易的基础，加密Hash散列函数赋予了区块链不变的特性，Merkle树在组织交易的同时提高了区块链的效率。 看完本文，你有什么想法？...欢迎留言区告诉我们~ 如何少走弯路，利用不同区块链的数据结构实现项目上链？ 数据架构是区块链的重要组成部分，了解数据架构，可以让我们对于自身业务是否适合上链做出明智的判断。
译文出自：登链翻译计划[1] 译者：翻译小组[2] 校对：Tiny 熊[3] 简介 在我们今天所知道和喜爱的区块链出现之前，默克尔树一直是密码学和计算机科学领域的一个方面。...在这篇文章中，我将解释 Merkle Trees 如何在 NFT（ERC-721）背景下实现代币白名单的目的，它们是如何提供保证只能由预定参与者认领代币。 什么是 Merkle 树？...默克尔树是一种树状结构，树上的每个节点都由一个值表示，这个值是一些加密哈希函数的结果。哈希函数是单向的，从一个输入产生一个输出很容易，但从一个输出确定一个输入在计算上是不可行的。...Merkle 树必须是预先计算的，在这种情况下，可以让一个叶子节点代表我们白名单中的一个钱包地址。...衍生出叶子节点和默克尔树对象 对白名单上的所有地址进行了哈希，从而获得了我们的叶子节点，现在就可以创建 Merkle 树对象。
当每一笔交易进入来区块被打包的时候，该字段需要重新计算更新一次； Merkle树： Merkle树是哈希值构成的二叉树。...验证交易的过程和文件验证很相似，可以人为每个交易是一个小数据块，但比特币使用Merkle树的方式进行验证，相对于哈希列表，Merkle树是一种哈希二叉树，它的明显的一个好处是可以单独拿出一个分支来（作为一个小树...区块体则包括当前区块经过验证的、 区块创建过程中生成的所有交易记录。这些记录通过 Merkle树的哈希过程生成唯一的Merkle根并记入区块头....BTC Relay通过以太坊的智能合约允许用户在以太坊区块链上验证比特币的交易。...屏幕快照 2018-04-12 下午6.05.33.png RSK（RootStock）： 是一个建立在比特币区块链上的智能合约分布式平台。
量子计算机不像传统超级计算机那样逐个分析问题，而是可以同时分析大量潜在问题。这些计算机利用量子物理学的原理以极快的速度将错误答案数量降至最低，同时以令人难以置信的速度给出正确答案。...此外，与传统比特不同，量子比特可以在量子纠缠的过程中相互影响，从而为整个计算系统创建一个大的量子态。...李春堂、徐寅松、唐嘉豪和刘文杰在《量子计算杂志》上发表的一篇题为《量子区块链：基于量子力学的去中心化、加密和分布式数据库》的论文详细介绍了量子计算应用于区块链的优势，特别是节点选择随机化，量子区块链协议可以取代当前随机化方法...在实际运用上需要解决的问题是如何让节点运营商获得量子计算和量子密钥生成功能。目前，大多数量子计算机因其昂贵的价格都仅限于实验阶段，这意味着很难通过大量节点运营商进行操作。...QRL 协议使用“IETF 指定的 XMSS，这是一种基于哈希的前向安全签名方案，具有极少的安全假设。” XMSS 利用 Merkle 树（哈希树）的扩展 Merkle 签名方案。
Merkle 树在密码学、分布式系统和区块链等领域得到广泛应用，尤其在区块链中，它用于验证交易和区块的完整性，确保数据不被篡改。 下面是 Merkle 树的介绍： 1....3.最终，将计算得到的哈希值与 Merkle 根进行比较。如果它们相同，说明目标数据块存在于 Merkle 树中。 这种验证方法非常高效，因为只需计算路径上的几个节点的哈希值，而不需要计算整个树。...扩展：P2P网络中如何保证数据的完整性 在P2P（点对点）网络中，保证数据的完整性是至关重要的，因为数据在网络中传递时可能会受到各种威胁和干扰。...3.数据块校验和：将数据分成固定大小的块，并对每个块计算校验和（如CRC校验和）。接收方可以验证校验和以检测任何数据块的错误。...6.冗余备份：在P2P网络中，将数据存储在多个节点上，以便在某些节点失效或数据被篡改时能够从其他节点恢复数据。7.数据验证算法：定义特定的数据验证算法，以确保接收到的数据符合预期的规范和格式。
由于在一个区块里面包含很多交易信息（以哈希值来表示），这些交易信息就是通过 Merkle树进行表示的。 那么要怎么得到这颗树的呢？ Merkle树是自底向上构建的。...通过上面计算就可以得到一颗 Merkle树了。 ? 有人可能要问了，这是二叉树，如果区块中的交易个数为奇数，那么如何计算呢？那就将最后一个交易复制一份然后就可以组成满二叉树了。...首先要知道在一个区块里面是包含了成百上千个交易的，而通过 Merkle树就可以将这些交易信息归纳成一个哈希值（即 Merkle根），而且在区块头中存储这个 Merkle根需要的空间非常小，只需要32个字节...总结一下 Merkle树的作用 归纳交易信息，节省空间 快速验证交易 保证数据安全 nonce 一个交易被发送到区块链网络中，需要被打包成一个区块，然后把区块发送到网络中，被共识后，存储于链上，这个交易就算完成了...难度目标值是区块链网络中为了调节挖矿难度而设置的，保证挖矿的速度在10分钟左右。每生成2016个区块后就重新计算一次难度目标。
在我们的 Tally 协议，协议通过“分析”矿工贡献的 GPU 周期来计算奖励，和流媒体场景很类似，开始的想法是支付池智能合约将从各种通证收集智能合约接收ERC-20[3]通证，通过分析签名的应用程序使用日志和其他链上信号来确定支付池内的通证分配...在此示例中，检查树中是否存在L2，我们通过在hash(L2)上加入哈希A和哈希B，来确认总和的哈希是否“根节点”的哈希值。 Merkle 树支付池 我们如何在支付池中利用 Merkle 树？...如何表示链上某个地址可用的通证数量及证明？ 多个付款周期呢？Merkle 根更新后，我们可以使用旧的证明吗？...改进 为了解决上述挑战，我们在每个收款人的证明中添加了元数据，并在支付池中引入了“付款周期”的概念。 付款周期 在支付池智能合约中，我们跟踪每个 Merkle 根提交所描绘的付款周期。...此外，值得注意的是，在本文中提到的所有解决方案，并未涉及如何确保支付池中的资金已全部到位，从而使收款人可以连续进行提款。
Merkle 树在密码学、分布式系统和区块链等领域得到广泛应用，尤其在区块链中，它用于验证交易和区块的完整性，确保数据不被篡改。 下面是 Merkle 树的介绍： 1....最终，将计算得到的哈希值与 Merkle 根进行比较。如果它们相同，说明目标数据块存在于 Merkle 树中。 这种验证方法非常高效，因为只需计算路径上的几个节点的哈希值，而不需要计算整个树。 4....扩展：P2P网络中如何保证数据的完整性 在P2P（点对点）网络中，保证数据的完整性是至关重要的，因为数据在网络中传递时可能会受到各种威胁和干扰。...数据块校验和：将数据分成固定大小的块，并对每个块计算校验和（如CRC校验和）。接收方可以验证校验和以检测任何数据块的错误。...冗余备份：在P2P网络中，将数据存储在多个节点上，以便在某些节点失效或数据被篡改时能够从其他节点恢复数据。 数据验证算法：定义特定的数据验证算法，以确保接收到的数据符合预期的规范和格式。
以太坊上的轻客户端采用分布哈希表而不是本地存储来记录字典树的节点。...考虑到 Ethereum 状态通过大些的 Merkle 树来显示，从 Merkle 的树根出发，沿着树中一个分支的一条节点路径，可以很轻易地将验证信息的完整性作为轻量级的证明。...通过 Merkle 树的证明和验证，所有的这些可以被归结为次线性复杂度。当无法获取来自区块链的数据时，或无法检查出何时验证状态交易指数时，客户端可以在点对点网络中向其他参与者发出警告。...也就是说，这个算法很难计算区块头部并输出，但是却很容易对其进行验证。 当轻客户端启动时，他们会寻找区块头部最长的链，而且对于攻击者而言，通过制造有错误的头部来伪装成这条链的费用几乎是无法想象的。...在权益证明中，如果参与者想尝试发展错误链，那么他们将会受到惩罚，然而，在工作量证明机制中，在错误链上挖矿的参与者将会建立分支，而且不会得到在一条规范链上挖矿的奖励。
在 Ontology 中，Merkle 树也有不少应用场景，其中之一就是将每个区块的交易根作为叶子节点，构造出一个区块 Merkle 树，用于提供交易上链的存在性证明。...而在 Ontology 方案中，由于区块 Merkle 树是随着区块高度的增长进行动态增量增长的结构，因此要更加复杂。这就涉及到如何存储 Merkle 树的问题。...要访问特定的树节点时，可以先将其对应的整数值算出来，并将它作为数组的下标，就可以拿到树节点的数据。将这个数组存储在文件里就可以解决树线性增长的问题。...04 Merkle 树的压缩表示 由于恒定节点不变的特性，也就是说其子节点对后续 Merkle 树更新不会有贡献，因此对于那些只需要计算最新的 Merkle 根 hash 值，而不需提供构造证明服务的节点...在 Ontology 中，Merkle 树的一个应用场景就是将每个区块的交易根作为叶子节点，构造出一个区块 Merkle 树，用于提供交易上链的存在性证明。
容易提供的。有多种方式可以将任何计算转换成一个类似三色图问题的一种，图的三着色与原始问题的解决方案有关，然后在不透露具体方案的情况下，使用一个传统的零知识证明协议，来证明你有一个有效的图色方案。...在获得提交（也就是 Merkle 根）后，验证者在 1 和 10 亿之间随机选择 16 个 x 的值，并要求证明者提供这些值上 P(x) 和 D(x) 的 Merkle 分支。...我们使用多项式“增强”了在任何不好的解决方案中的错误，也就是将原始问题糟糕的解决方案，即需要直接执行一百万次检查，变成了一个验证协议的方案，该方案即使进行一次检查，就能够 99% 地标识出错误。...证明者首先构建一棵 P(x) 和 D(x) 值的 Merkle 树，然后计算树的根哈希。根自身随后被用作是熵的来源，熵决定了证明者需要提供树的哪个分支。...证明者然后一起广播 Merkle 树根和分支作为证明。计算全部在证明者一端完成。从数据中计算 Merkle 树根，然后用它来挑选要审计的分支，高效地取代了一个交互式验证者的需要。
所以理论上不存在一个可以完美解决一致性问题的方法，但在工程应用中，我们可以选择牺牲部分特性，以换取一个可行的方案。 2.CAP原理 那么我们应该如何选择代价，来换取这个可行的方案呢？...那么区块链中是如何解决的呢？ 0x04 共识算法 PBFT算法 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) 算法的提出主要就是为了解决拜占庭错误。...Merkle树 在比特币中，使用 Merkle 树组织和存储一个块内的交易信息，它是一种基于哈希的二叉树(或多叉树)，其结构如下： 1.叶子节点存储数据2.非叶子节点存储其子节点的内容的哈希值 ?...Merkle 树实现 在比特币中，Merkle 树的生成是挖矿步骤中的子步骤，跟入上文中的区块生成流程中的 miner.cpp/IncrementExtraNonce() 函数中，在该函数中调用 consensus...哈希链实现 在比特币中，区块由区块头和 Merkle 交易树组成，区块头数据结构定义在 primitives/block.h，如下： ?
若要了解如何设计公用区块链，需要了解加密哈希、公钥加密 (PKC)、二叉哈希链（特别是 Merkle 树）和一致性算法。我将简要回顾一下这些概念，并介绍区块链是包含交易哈希链的哈希链。...图 8：Merkle 树是一种生成 Merkle 根哈希的二叉哈希树；此数据结构可以有效添加叶节点，并计算新 Merkle 根，而无需完全重新计算 Merkle 树的创建方式是，计算每个交易对象中数据的...例如，它可以轻松更新交易中的数据，并计算新 Merkle 根哈希，而无需从头开始生成整个 Merkle 树。...更新 Merkle 根哈希只需进行 4 次计算，而从头开始生成 Merkle 树则需要进行 15 次计算！...为了构造交易区块，节点需要获取在网络上存储的未处理交易，并生成 Merkle 树来计算 Merkle 根哈希。
一句话：交易的篡改，牵一发要动全身，需要篡改整个链条才可以生效，难度可想而知（区块链不可篡改的特性）。 感受一下：如何验证区块上的交易是否存在？ ?...一句话：通过引入默克尔树，比特币采用少量计算及比较，就可以完成交易的验证。 思考一下：如何回收磁盘空间？...掌握默克尔树 ---- 学习任何一门技术，都不要忘记谷哥和度娘，在谷歌输入“Merkle Tree”搜之，映入眼帘的就是维基百科的解释。...哈希树（hash tree；Merkle tree），在密码学及计算机科学中是一种树形数据结构，每个叶节点均以数据块的哈希作为标签，而除了叶节点以外的节点则以其子节点标签的加密哈希作为标签 。...Merkle Tree 在维基百科被翻译为墨克树，而在中本聪的论文中又被翻译成了默克尔树。其实到这一步，名字叫什么已经无所啦。 ? 通过这个图我们明白两点。 1.
哈希是将任意长的输入编程加密的固定长度输出的过程。哈希并不等同于加密方法，因为无法解密哈希值来获取原始数据。事实上哈希是一种单项加密函数。...哈希是如何应用在区块链中的？ 在区块链中，每个区块中都有前一个区块的哈希值，前一个区块叫做当前区块的父区块。...当有大量数据需要验证时，就需要消耗大量的内存来存储和确保安全，这个过程很难。但是又了马尔科夫树（Merkle tree），就可以轻易解决这些问题。...马尔科夫树是区块链技术的基础，在该结构中，可以很容易地在大量数据中找出哪些数据发生了变化，整个数据验证的过程非常高效。比特币和以太坊中都使用了马尔科夫树。 ?...Root hash有所有交易的信息。马尔科夫树会重复计算节点对的哈希值，直到只剩下一个哈希值，就是Root hash。
值得一提的是，关于分布式一致性和共识机制，目前主流的分布式技术，包括各种云计算解决方案，都没有直面拜占庭故障，那么基于大规模P2P网络结构的比特币是如何解决这些问题呢？以及又是如何激励节点参与共识呢？...第三，在每个区块内，文档可以用一个哈希指针的二叉树连接在一起，称为Merkle树，而不是一个线性链。...1.2 梅克尔树(Merkle trees) 比特币本质上使用Josh Benaloh和Michael de Mare在1991年和1997年提出的数据结构（中本聪大概不了解Josh Benaloh和...便说一下，Merkle树是由对称密码学的先驱Ralph Merkle命名。Ralph Merkle在1980年的论文(文献33)中提出了这个想法。他的目标应用是生产数字签名证书的公共目录摘要。...在基于区块链的股票登记中，如果用户（经纪人或代理人）失去对其私人密钥的控制权——只要手机丢失或在计算机上安装了恶意软件——则用户将丧失其资产。
Merkle tree（默克尔树）是一种数据结构，通常是一个二叉树（也有可能是多叉树），它以特定的方式逐层向上计算，直到顶部。Merkle tree最为常见和最简单的形成是二叉默克尔树。 ?...在比特币的设计里，也使用了Merkle tree的数据结构，只不过里面存放的数据内容都是哈希值(HASH)。...1）首先计算待验证支付的交易哈希值。 2）节点从区块链网络上获取并存储最长链的所有区块到本地。 3）节点从区块链获取待验证支付对应的Merkle tree 哈希认证路径。...4）根据认证路径，计算Merkle tree的根哈希值，将计算结果与本地区块头中的Merkle tree的根哈希值相比较。 5）如果一致则说明支付真实有效。...总的来说，Merkle tree 在区块链的应用实现了简单快速验证的功能。 --- END ---
Merkle 树是一种二叉树结构，其中每个叶子节点包含数据块的哈希值，每个非叶子节点包含其子节点哈希值的组合哈希。比特币网络中的 Merkle 树在比特币区块链中，每个区块包含多个交易。...生成 Merkle 树的步骤如下：计算每笔交易的哈希值 H1 、H2 、H3 、H4 ：计算相邻交易哈希的组合哈希 H12 和 H34 ：计算根节点哈希 H1234 ：最终，H1234 就是包含这四笔交易的...Merkle 路径验证假设我们要验证交易 $T3$ 是否在某个区块中：获取交易 $T3$ 的哈希 H3 。获取 $H3$ 的相邻哈希 H4 。...如果计算出的根哈希值与区块头中的 Merkle 根匹配，则验证成功，说明交易 $T3$ 包含在该区块中。...选择线性数组而不是实际的树结构，因为它可以节省大约一半的内存。下面描述了merkle树以及它如何存储在线性数组中。
Merkle 树（Merkle Tree）是一种树状数据结构，通常用于验证大量数据的完整性和一致性，特别是在加密货币和分布式存储系统中广泛应用。...它最重要的特性是可以通过少量的如何构建 Merkle 树数据分块：首先将所有数据分成固定大小的块（或者是根据需求分成任意大小的块）。哈希计算：对每一个数据块应用哈希函数，生成哈希值。...这些哈希值就是 Merkle 树的叶子节点（leaf nodes）。构建中间节点：依次将相邻的叶子节点两两组合，计算它们的哈希值，然后再次哈希得到它们的父节点的哈希值。...这个过程一直持续，直到只剩下一个根节点（root node），这个节点的哈希值即为 Merkle 树的根哈希（root hash）。树结构：Merkle 树是一种二叉树结构，其深度取决于数据块的数量。...验证一个数据是否在 Merkle 树的根节点当你想要验证一个特定的数据块是否包含在 Merkle 树中时，可以使用以下步骤：获取数据块的哈希：首先，你需要获取该数据块的哈希值。
一系列优化措施缓解了问题，但依然无法根本解决，例如数据规模增加后，写放大依然有几十倍，数据在底层存储里依然随机分布。...、在索引文件里有序总局，核心数据结构为 B 树变种，从而实现有序数据 locality； 04 利用区块链场景数据的追加写、Immutable 特点，架构上采用 Log-Structured 思想，通过日志文件来组织数据...Merkle 树优先在内存里缓存或者全部缓存，链上合约执行时，如果存在则直接读取，不需要访问 page 来重放，从而加速合约执行。...，在版权存证业务灰度上线，存储成本降低 71%，解决容量瓶颈并降低运维成本。...蚂蚁链坚持技术自研，确保在共识协议、智能合约、网络传输、存储引擎、跨链技术、区块链隐私计算等领域处于全球领先水平。我们始终认为，坚持技术自主研发是建立长期可持续竞争力的关键。
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