科普 | 5分鐘內了解默克爾樹_比特幣

簡單來說，哈希樹中，每個節點都標有一個數據塊的加密哈希值。哈希樹可以用來驗證任何一種在計算機中和計算機之間存儲、處理和傳輸的數據。它們可以幫助確保在點對點網絡中從其他對等體收到的數據塊是原封不動地收到的，且沒有損壞，也沒有改變。

那么讓我們來討論一下默克爾樹吧。

說到區塊鏈，我們有很多區塊，這些區塊會通過哈希值的幫助連接在一起，我們知道每一個區塊都會擁有交易，可以是一個，也可以是100多個，那么如果我們想要找出區塊本身的哈希值，我們該怎么做呢？是把整個區塊組合起來形成一個哈希值呢？還是要找到每個交易的哈希值？現在如果你想找到每個交易的哈希值，你必須存儲所有的哈希值，這樣一個區塊就不會只有1個哈希值，而是有100個哈希值，我們不希望我們只想得到1個哈希值，而其中一個實現的方法就是借助默克爾樹。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

第一次看到默克爾樹時，它們可能會非常混亂，但實際上結構非常簡單。

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

中科院自動化研究所將面向大中小學生開展區塊鏈等主題的科普講座:5月21日，新華網訊，今年，中國科學院自動化研究所將舉辦第十四屆“自動化之光”公眾科學開放日活動。屆時，自動化所將面向大中小學生分別開展《腦與智能》、《區塊鏈技術與平行智能》、《大數據時代的視覺智能》、《動畫真奇妙》等4個主題報告，用實例和生動的演示深入淺出地為大家揭示智能技術的原理和奧妙。[2018/5/21]

每一棵樹都會有一個根，一組枝條，然后葉子從枝條的底部長出。

那么要如何建立這棵樹呢，讓我們想象一下，在一個區塊中，我們有8個交易，而我們將開始收集每個交易的哈希值，那么對于8個交易，我們將會有8個哈希值。現在，我們要做的是就找到第一個和第二個的值，然后是第三個和第四個，以此類推，直到最終得到這樣的東西：?

一旦我們有了所有的集體哈希，我們就可以再次將它們組合起來，如下圖：?

最后在完成上述步驟后，我們將回到樹的根部，最終的默克爾樹則會入下圖所示：

然后在最后我們會把所有的東西結合起來，得到1到8的哈希值，然后給整個區塊和里面所有的交易標記上一個整體的哈希值。

在這個例子中，我們可以看到最后是偶數，但是如果是一個奇數會是怎么樣呢？我們只需重復交易，如分支中所示的那樣。

最后，當我們在根部將所有這些組合在一起時，我們將留下默克爾樹的根部，且只有1個區塊的哈希值。這在涉及區塊鏈時，是非常有用的，因為它限制了能夠處理所有區塊所需的內存，能夠只處理每個區塊的一個哈希值，因此比必須處理每個區塊內存儲的100個哈希值要高效得多。

大多數哈希樹的實現都是二進制的，這意味著每個分支下都會有1個葉子，但它們也一樣可以在其分支下使用更多的葉子節點。

作者：CharlieRogers

編譯：公眾號@萌眼財經

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