通常也被称作Hash Tree,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。
在点对点网络中作数据传输的时候,会同时从多个机器上下载数据,而且很多机器可以认为是不稳定或者不可信的。为了校验数据的完整性,更好的办法是把大的文件分割成小的数据块(例如,把分割成2K为单位的数据块)。这样的好处是,如果小块数据在传输过程中损坏了,那么只要重新下载这一快数据就行了,不用重新下载整个文件。
所以在最底层,我们把数据分成小的数据块,有相应地哈希和它对应。但是往上走,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,得到了一个”子哈希“。如果最底层的哈希总数是单数,那到最后必然出现一个单身哈希,这种情况就直接对它进行哈希运算,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。
在p2p网络下载网络之前,先从可信的源获得文件的Merkle Tree树根。一旦获得了树根,就可以从其他从不可信的源获取Merkle tree。通过可信的树根来检查接受到的Merkle Tree。如果Merkle Tree是损坏的或者虚假的,就从其他源获得另一个Merkle Tree,直到获得一个与可信树根匹配的Merkle Tree。
Merkle Tree的特点
1、MT是一种树,大多数是二叉树,也可以多叉树,无论是几叉树,它都具有树结构的所有特点
2、Merkle Tree的叶子节点的value是数据集合的单元数据或者单元数据HASH
3、非叶子节点的value是根据它下面所有的叶子节点值,然后按照Hash算法计算而得出的
优点:
1、极大提高了区块链的运行效率和可拓展性,使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据,这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上。
2、merkel树支持“简化支付验证”,即在不运行完整区块链网络节点的情况下,也能够对交易数据进行验证。
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