哈希树能够高效、安全地验证大型数据结构的内容，是哈希链的推广形式。 哈希树的概念由瑞夫·墨克于 1979 年申请专利，故亦称墨克树（Merkle tree）。...2.概览 哈希树的叶结点是一个文件或一组文件中的数据块的哈希。 树中更靠上的节点是它们各自子节点的哈希值。 例如下图中，哈希 0 是哈希 0-0 和哈希 0-1 串联的哈希结果。...它们可以帮助确保从 P2P 网络中的其他节点接收到的数据块未损坏且未更改，甚至可以检查其他节点是否撒谎和发送假块。 哈希树用于基于哈希的密码学场景。...利用默克尔树结构能带来巨大的比较性能优势。 快速定位修改 以下图为例，基于数据 D0……D3 构造哈希树，如果 D1 中数据被修改，会影响到 N1，N4 和 Root。...因此，一旦发现某个节点如 Root 的数值发生变化，沿着 Root --> N4 --> N1，最多通过 O(lgN) 时间即可快速定位到实际发生改变的数据块 D1。
结构 Merkle 树是一种二叉树，其中每个叶子节点包含数据块的哈希值，而每个非叶子节点包含其子节点哈希值的组合（通常是子节点哈希的拼接或哈希）。...它是树的最顶层节点，包含整个数据集的哈希值。 2. 构建 Merkle 树的构建是递归的过程，从底层的数据块开始，不断向上计算父节点的哈希值，直到达到根节点。...构建过程如下： 1.将数据集分成固定大小的数据块，每个数据块都有一个唯一的标识符（通常是交易或文件的哈希值）。2.将每个数据块的哈希值作为叶子节点添加到 Merkle 树的底层。...为了验证某个特定数据块是否包含在 Merkle 树中，可以执行以下步骤： 1.获取目标数据块的哈希值。2.从树的底层开始，逐级向上计算目标数据块所在的路径的哈希值。...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。
1 Merkle Tree 1.1 Merkle Tree 叶节点（leaf）存储数据或其哈希值，中间节点（non leaf）是它的两个孩子节点内容的哈希值。...Tree 中的 root 是否一致，如果一致则结束，否则转到步骤 3 计算机 B 请求该哈希的两个子树的 root 计算机 A 会构建出所需的哈希，并发送给计算机 B 重复步骤 2、3、4，直到发现错误的数据块...这样不需要发送所有的数据便可发现不一致的数据块。...每个叶节点都有一个 key 和 value 以及一个哈希属性，该哈希属性是通过将 key 和 value 哈希在一起获得的。叶节点可通过定长 key 来定位。...如下图所示，需要构建节点 A、B、C、D （红色边框）的 multiproof。节点 B、C 存在于树中，而节点 A、D 不存在于树中。multiproof 包含了图中用红色填充的块。
其中区块头包含块区号、块哈希、父块哈希等信息，其中State Root、Transaction Root、Receipt Root分别代表了状态树、交易树和交易树的哈希。...除了创世块外，每个块都有父块，用Parent Hash连成一条区块链。如下图： 3. 数据结构基础 1、Merkle 树 Merkle Tree，也叫做哈希树，顾名思义，就是存储hash值的一棵树。...Merkle树的叶子是数据块的hash值。非叶节点是其对应子节点串联字符串的hash。...1）Merkle Tree的原理 把数据分成小的数据块，每个数据块有相应地哈希，把相邻的两个哈希合并成一个字符串，然后运算这个字符串的哈希，得到了一个”子哈希“。...然后按照这种方式逐渐计算上去，最终必然形成一棵倒挂的树，到了树根的这个位置，就剩下一个根哈希了，我们把它叫做 Merkle Root。
结构 Merkle 树是一种二叉树，其中每个叶子节点包含数据块的哈希值，而每个非叶子节点包含其子节点哈希值的组合（通常是子节点哈希的拼接或哈希）。...它是树的最顶层节点，包含整个数据集的哈希值。 2. 构建 Merkle 树的构建是递归的过程，从底层的数据块开始，不断向上计算父节点的哈希值，直到达到根节点。...构建过程如下： 将数据集分成固定大小的数据块，每个数据块都有一个唯一的标识符（通常是交易或文件的哈希值）。 将每个数据块的哈希值作为叶子节点添加到 Merkle 树的底层。...为了验证某个特定数据块是否包含在 Merkle 树中，可以执行以下步骤： 获取目标数据块的哈希值。 从树的底层开始，逐级向上计算目标数据块所在的路径的哈希值。...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。
Python中的Merkle树 Merkle树是一种哈希树结构，常被用于确保数据完整性和验证大规模数据集中的数据一致性。...Merkle树的原理 Merkle树的核心思想是通过对数据块的哈希值构建一棵二叉树，从而有效地验证数据的完整性。...Merkle树具有以下特点： 叶子节点是数据块的哈希值： 将数据分成固定大小的块，对每个块进行哈希运算，得到哈希值作为叶子节点。...非叶子节点是其子节点哈希值的哈希： 非叶子节点的哈希值由其子节点的哈希值计算而得。 根节点是Merkle树的根哈希： Merkle树的根节点是整个数据集的哈希值。...Merkle树的构建 Merkle树的构建过程基于以下步骤： 将数据分块并计算叶子节点哈希值： 将数据分成固定大小的块，对每个块进行哈希运算，得到叶子节点的哈希值。
【这是一猿小讲的第 79 篇原创分享】 作为高鸡攻城狮一定要心中有树，因为这个的确能提升底层认知。 希望每人都能够做到心中有树，面对面试高频问题，方能有的放矢。 01....如图是区块链中的一个区块，里面存放了一批已经完成的交易信息，为了方便处理，区块的交易信息组织成 Merkle 树的形式，区块的块头存储了前一区块的哈希值。...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 。...原来 Merkle Tree 也叫做 Hash Tree（哈希树），因为 Merkle Tree 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 ，所以又叫做哈希树...Merkle 树可以被用来快速比较大量的数据，因为当两个 Merkle 树根相同时，则意味着所代表的数据必然相同； 3. 开篇中谈到的区块链场景。 03.
，块与块之间采用哈希值的方式连接形成链式结构，我们将这种结构称为区块链。...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 ?...使用 Merkle 树的优势所在： 1.快速比较大量数据，比较根节点的哈希值即可知道两组数据是否相同2.快速定位修改，任何子节点的变动都会传递至根节点，从根节点向下检索即可找到修改的节点。...哈希链 在一个区块中，除了打包成Merkle树的交易信息，还包括块高度、随机数、时间等等信息，其中父块哈希值将各个区块联系起来，形成链式结构，如下： ?...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： ?
块标题 标题包含有关块的元数据。有3种不同的元数据集： 前面的块散列。请大家记住，在区块链中，每个区块都从前一个区块继承，因为我们使用前一个块的的哈希来创建新区块的哈希。...第三部分是一个Merkle根树。它是一个用来总结块中事务的数据结构。我们随后再详细讨论。 块标识符 要识别一个块，你会得到一个加密散列，一个数字签名。...一些块可以用fork的情况下是可以有类似的位置的，例如Bitcoin Cash。 梅克尔树 Merkle Trees 块中的事务包含在称为Merkle树或二叉树哈希树的结构中。...一个Merkle树通过节点对进行递归哈希构造，直到只有一个散列，称为root或merkle根。如果我们留在比特币的世界，那么使用的密码哈希算法是SHA256。每次应用两次。...现在请各位记住，我写了一个merkle树构造了哈希对结点。所以，我们将匹配交易与连接它们的哈希值（双重哈希）。我们将使用哈希值hA和hB创建一个哈希值，另一个哈希值为hC和hD。
作为一个从事区块链相关产品创业的从业者，今天就以数据结构的角度来看看区块链( Blockchain)技术。个人水平有限，如有错误的地方，欢迎留言拍砖。...区块链（Blockchain），是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，...Merkle根 要理解 Merkle根，就要先了解 Merkle树。 Merkle树是一种哈希二叉树。...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。...假设区块中有 A、B、C、D 4个交易信息，那么将这个4个交易信息分别哈希之后，构成 Merkle树的叶子节点。
所以就有了 Patricia 树 (压缩前缀树)，后面会介绍到。 Merkle树 Merkle树，也被称为 Hash Tree，中文名称：默克尔树，主要用于数据集较大时的文件校验。...其主要特点为： 叶节点存储着数据块的 Hash（如：文件块、一段数据集） 非叶子节点 (包括中间节点和根节点) 存储着对应子节点 Hash 值串联字符串之后的 Hash 值。...从上图中可以看出： 在最底层，和哈希列表一样，我们把数据分成小的数据块，有相应地哈希和它对应； 往上走，并不是直接去运算根哈希，而是把相邻的两个哈希合并成一个字符串，然后运算这个字符串的哈希，这样每两个哈希就结婚生子...举个例子，我们知道现在从网上下载文件，很多都是 P2P 下载，文件会切分成很多小的数据块，每个数据块从不同的来源上下载，这些机器可以认为是不稳定或不可信的，文件下载完之后我们需要校验文件的完整性，这时我们总不能把文件再次切分然后分别计算它的...文件合并之后，计算小数据块的 Hash 并最终计算根 Hash，也成为 Merkle Root，然后对比根 Hash 是否一致。
把这个哈希表的元素组织成一棵merkle tree，算出根哈希值，根哈希值保存在block header，公布出去。 问题：如果有一个新区块发布怎么办？...哈希表内容发生变化，需要重新组建merkle tree,这样做代价太大。 问题：比特币系统中每发布一个新的区块也需要重新组织merkle tree，为什么比特币没有问题？...假设方案：直接将账户构建成一个不排序的merkle tree,不用哈希表。 问题：merkle tree 没有提供一个快速查找和更新的方法。...对于merkle tree，叶节点是账户信息，如果不规定叶节点在账户中的出现顺序，那么构建出的merkle tree 不是唯一的，算出的根哈希值也不一样。 问题：比特币中也不排序，为什么没有问题？...插入代价太大，可能需要重新构建整棵merkle tree。输出的话，一般不删。 一个简单的数据结构 字典树(trie) trie 的结构。 单词有可能在这个trie结构的中间节点结束，如 Go。
默克尔树有 3 种类型的节点，如下所示： 叶子节点 - 叶子节点位于树的最底部，它们的值是原始数据根据指定的哈希函数进行哈希的结果。一棵树上有多少个叶子节点，就有多少个需要哈希的原始数据。...例如，如果有 7 个数据需要被哈希，就会有 7 个叶子节点。 父节点 - 父节点可以位于树的不同层次，这取决于整个树的大小，父节点总是位于叶节点之上。...现在已经得出了一个完整的 Merkle 树，可以通过调用 Merkle 树对象的getRoot()方法（图 3）来获得根哈希值。...使用toString()方法在控制台打印 Merkle 树，为我们提供了一个很好的可视化的树的结构。 Merkle 树的巧妙之处在于，它不需要任何关于原始数据块的知识来验证一个节点是否属于我们的树。...下图（图 4）显示了你可能从这个 API 调用中返回的例子。 图 4. 对应地址的 Merkle 证明。编辑：0x7b 地址可以忽略，这是我的一个打印错误。
Merkle Tree 是一种数据结构，用于验证在计算机之间和之间存储，处理和传输的任何类型的数据。...目前，Merkle树的主要用途是确保从对等网络中接收的数据块未受损和未改变，和检查其他对等网络没有撒谎发送假数据块。 ?...，Merkle树用于比特币以汇总块中的所有事务，产生整个事务集合的整体数字指纹，提供非常有效的过程来验证事务是否包括在块中。...Merkle树一个很重要的用处是检查块中是否包含指定的交易，Merkle树是通过递归哈希节点对来构造的，直到只有一个哈希。 ?...Merkle tree 代码实现 哈希树的跟节点称为Merkle根，Merkle树可以仅用log2(N)的时间复杂度检查任何一个数据元素是否包含在树中： package test; import java.security.MessageDigest
(见拍的图②，其中最下面一层是数据块(data blocks)，上面三层内部节点都是哈希指针(hash pointers)，第一层是根节点，根节点的区块也可以取个哈希，叫根哈希(root hash))...块头里面有根哈希值，每个区块所包含的所有交易组成的merkle tree的根哈希值存在于区块的块头里面，但是，块头里没有交易的具体内容，只有一个根哈希值，块身里面是有交易的列表的。...merkle tree 的作用: ①提供merkle proof 比特币中的节点分为两类:全节点(保存整个区块的内容，即块头块身都有，有交易的具体信息)和轻节点(例如手机上的比特币钱包)(只有块头) 这时存在一个问题...可以把整棵树传给轻节点，轻节点收到后验证树的构造都是对的，每一层用到的哈希值都是正确的，说明树里只有这些叶节点，要找的交易不在里面，就证明了proof of non-membership。...只要一个数据结构是无环的(非循环链表)，都能用哈希指针代替普通指针。有环的话存在一个问题，他们的哈希值没法计算，没法确定一个哈希值固定的区块。
拟分为上下两篇，上篇主要分为以下内容： 默克尔树简介 eos中如何构建默克尔树 1、默克尔树简介 关于Merkle树的介绍博客园有位大牛写的很仔细，强烈建议进行阅读。...在最底层，和哈希列表一样，我们把数据分成小的数据块，这里我们选取了华山派气宗和剑宗的代表武功紫霞神功、无双无对宁氏一剑、独孤九剑、冲灵剑法（不要问我为什么选这个，就是觉得好听），往上一层我们分别对这四种武功进行一次...hash，在eos中也就是使用sha256中的hash转换为64位的数据。...我们可以把它单独拿出来进行hash，也就是最底层的数据块出现奇数的情况下，可以这样进行构建默克尔树： 如果最底层武功数量是奇数，那到最后必然出现一个单身哈希，这种情况就直接对玉女十九剑进行哈希运算，所以也能得到它的子哈希...于是往上推，依然是一样的方式，可以得到数目更少的新一级哈希，最终必然形成一棵倒挂的树，到了树根的这个位置，这一代就剩下一个根哈希了，我们把它叫做 Merkle Root，也就是我们的华山派的hash值。
Merkle 树是一种用于高效且安全地验证大数据结构完整性和一致性的哈希树。它在比特币网络中起到至关重要的作用。...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。...为了高效地验证区块内的交易，比特币使用了 Merkle 树。区块头包含一个 Merkle 根（Merkle Root），代表了该区块内所有交易的哈希摘要。...Merkle 树的构建叶子节点：每笔交易的哈希值被用作叶子节点。非叶子节点：每对叶子节点的哈希值被组合并哈希，形成上一级节点。这个过程递归进行，直到形成唯一的根节点，即 Merkle 根。...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
0.35 个 ETH（当前大约 1000 块），相当于存储每个收款人支付的 gas 费是 5 块。...Merkle 树最重要的方面是： 每个节点是该节点的子级哈希值之和的哈希值 根节点的哈希受树中每个节点的影响 我们可以通过将节点的哈希值及其“叔叔”节点加在一起，以确定它们是否与根节点匹配，来确定树中是否存在节点...Merkle根 我们将关心的数据放在 Merkle 树的叶节点中。...库会提供 Merkle 树的根，它也可以为任何节点提供证明，其中证明是该节点的哈希与叔叔们 hash 列表，当与节点的哈希值加在一起时，就是默克尔根。...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？
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)。...哈希算法是一种摘要算法，你给它输入一个任意长的数据A，经过HASH运算后，它返回给你固定长度的数据B，也称B为“数据指纹”。这种哈希算法理论上是不可逆的，所以构成了加密数字货币设计的基础。...比特币的每一个区块都可以通过其区块头的“前一个区块的哈希值”字段引用前一区块，形成一个区块链条。Merkle tree的根哈希值则可以确保区块中所有交易的真实性。...这里的头部信息仅包含5项内容，数据块大小为80字节： 上一区块头的哈希值 时间戳 挖矿难度值 工作量证明随机数（nonce） 包含该区块交易的梅克尔树的根哈希 SPV的目标是为了验证某个支付是否真实存在
梅克尔树（Merkle tree）是为了解决多重一次签名中的认证问题而产生的，由于梅克尔树结构具有一次签名大量认证的优点,在认证方面具有显著的优势。...网友：经常看到区块链验证交易的内容中，涉及到merkle树相关的内容，请问区块链中merkle树是如何验证的呢？它的具体运行机制是怎么样的？...如下图所示：Merkle树是一种二叉树的数据结构，最底层是叶子，内容是对应数据的哈希值，然后每两片相邻的叶子联合起来做一次哈希计算成为上层节点的内容，持续这样的计算就产生了一个最顶层的节点的哈希值。...如下图所示：比特币的区块头（Block Head）里面包含了一个梅克尔树根, 也就是所有块交易哈希值的关联树计算后得到的顶层哈希值。...最后笔者这里抛一个问题，这个梅克尔树的数据结构包括每个树节点里面的值是否需要物理存储下来作为区块链的一部分而存在，甚至在网络广播呢？答案是当然不需要了。
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