Aaron 发表于 2018-03-01 14:24:02
文章来源：华为云社区
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Merkle树是一种哈希二叉树，它是一种用作快速归纳和校验大规模数据完整性的数据结构，比特币的交易信息存储为Merkle树结构。
比特币Merkle树结构示例：
每一个叶子节点代表一个交易的Hash值，如HA = SHA256(SHA256(Transaction A))
两个叶子节点合并后进行Hash计算，形成父节点，如HAB = SHA256(SHA256(HA + HB))
Merkle树是一种平衡二叉树，如果交易数量为奇数，最后的叶子节点会被复制，组成偶数的叶子节点，如下：
从Merkle树的结构可以看出，任意一个叶子节点的交易被修改，叶子节点Hash值就会变更，最终Merkle Root的Hash值就会改变。所以确定的Merkle Root可以准确的作为一组交易的唯一摘要。
下面我们来看一下如何通过Merkle树验证一笔交易
假设我们要验证区块中存在Hash值为HK的交易，我们仅需要知道HL、HIJ、HMNOP、HABCDEFGH（蓝色框）即可计算出HKL、HIJKL、HIJKLMNOP与Root节点哈希（虚线框），如果最终计算得到的Root节点哈希与区块头中记录的哈希一致，即代表该交易在区块中存在。
使用Merkle路径验证交易，可以大大降低验证交易时需要传输的数据量，这种验证方式在SPV节点上被应用，SPV节点在需要验证交易时会向全节点请求Merkle路径信息，这是为什么SPV节点只需要存储区块头即可验证交易的原因
随着区块中的交易增多，区块大小将线性增长，而Merkle路径的大小增长却极其缓慢，如下表所示：
从上表可以看到，区块内交易数从16笔增加到65535笔时，区块大小从4KB增加到16MB，但是梅克尔路径大小仅从128bytes增加到512bytes。
来源：CSDN
作者：雏鹰高飞
链接：https://blog.csdn.net/li2008kui/article/details/103736237