哈希（Hash）和哈希树（Merkletree）

哈希函数（英语：Hash function）又称散列函数，是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法。散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变小，将数据的格式固定下来。该函数将数据打乱混合，重新创建一个叫做散列值/哈希值（hash values，hash codes，hash sums，或hashes）的指纹。散列值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表。好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。

散列函数都有如下一个基本特性：如果两个散列值是不相同的（根据同一函数），那么这两个散列值的原始输入也是不相同的。这个特性是散列函数具有确定性的结果，具有这种性质的散列函数称为单向散列函数。但另一方面，散列函数的输入和输出不是唯一对应关系的，如果两个散列值相同，两个输入值很可能是相同的，但也可能不同，这种情况称为“散列碰撞（collision）”，这通常是两个不同长度的输入值，可以计算出相同的输出值。

哈希函数

输入一些数据计算出散列值，然后部分改变输入值，一个具有强混淆特性的散列函数会产生一个完全不同的散列值。这一特点在区块链中被使用。要生成当前区块的加密散列，需要使用上一个区块的加密散列值。更改一个区块，下一个区块的散列值就需要重新计算，并导致之后所有的区块都需要重新计算一次。因此，一个个区块就这样串联起来，形成了一条链。这也就是区块链当中“链”的由来。

一个设计优秀的加密散列函数是一个“单向”操作：对于给定的散列值，没有实用的方法可以计算出一个原始输入，也就是说很难伪造。利用这一特点，发信人通过将原消息和散列值一起发送，可保证数据的真实和完整。

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 。哈希树能够高效、安全地验证大型数据结构的内容。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）。

哈希树

哈希树的顶部为顶部哈希（top hash），亦称根哈希（root hash）或主哈希（master hash）。只要任一叶节点有变化，根哈希都会变。在比特币区块里，所有交易都按照Merkle Tree的格式组织起来，再跟区块头里的hashMerkleTreeRoot对应起来，就可以保证本区块交易信息的不可篡改。