默克爾樹以提出它們的計算機科學家名字命名而來。默克爾樹是計算機科學和區塊鏈中使用的一種數據結構形式。
默克爾樹用于有效和安全地驗證區塊鏈上的交易。要確認區塊鏈上是否存在交易,只需要查詢其相關數據,而默克爾樹有助于加快驗證過程。
默克爾樹這個詞以一位同名計算機科學家的名字命名而來。同時,拉爾夫·默克爾也開發了密碼哈希,他于1987年提出了默克爾樹的概念,并寫了一篇題為《基于傳統加密函數的數字簽名》的論文。在計算機科學應用的一般術語中,默克爾樹只是一種數據結構。默克爾樹被密碼學領域廣泛采用,是一種高效和安全的區塊鏈數據編碼方式。默克爾樹也可以稱為哈希樹,因為它們是計算機科學和密碼學領域中使用的基于哈希的數據結構。
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一、默克爾樹的原理
默克爾樹最典型的用例可能就是比特幣區塊鏈,通常使用默克爾樹使數據驗證更快、更有效。每當需驗證來自主交易集的一組數據正確性時,借助默克爾樹則無需查詢整個信息文件。本質上,默克爾樹通過一次一個哈希函數運行交易創建而來,然后將每筆新交易連接到前一筆交易并進行哈希。該過程將繼續,直到整個塊被哈希到一個哈希中。默克爾樹在一個區塊中總結所有的交易,并產生整個集合的虛擬指紋。這使用戶能驗證塊中特定交易的存在,而不必下載其中所有其他不必要信息。具體來說,如果您想確認一筆特定交易,比如一個葉子,包含在它上面的塊中,您可以簡單地向網絡詢問關于特定節點的信息。它將使用三個哈希幫您確認相關信息,助您驗證是否存在特定節點。
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二、默克爾樹的重要性
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默克爾樹是區塊鏈和計算機科學領域中非常寶貴的數據驗證工具,原因如下:1.速度假設您需驗證區塊鏈上是否存在特定數據。如果沒有默克爾樹,您將不得不下載整個區塊鏈并進行篩選。顯然,這將花費更多額外時間,因區塊鏈上的數據量通常十分巨大,可達數百千兆字節。例如,據Statista的一份報告顯示,截至今年4月,比特幣的數據高達388千兆字節。但是,有了默克爾樹的助力,您可輕松地追蹤和查詢特定交易,并在更短的時間內查到相關信息。2.效率同樣,如果沒有默克爾樹,您要想驗證單筆交易,就不得不查詢所有交易數據才能找到,顯然費力又繁瑣。而借助默克爾樹,可顯著縮小驗證交易所需的數據量,將只需四個哈希值;人們可很容易地確定自己需了解特定交易的具體內容。3.信任最后,使用哈希樹驗證特定交易的完整性要容易得多。如果需確認來自不信任源的數值,只需重建與您相關的部分信息,并將其與來自可信源的根哈希進行比較。這對于加快驗證過程意義極為重大。
三、結語
默克爾樹的發明及其隨后在區塊鏈技術中的應用是科技領域的寶貴資產。有了它,人們現在可輕松有效地加快區塊鏈上的交易驗證流程,而無需額外時間和空間下載整個區塊鏈。默克爾樹還有效節省了驗證程序的所需時間,同時使區塊鏈技術安全性更有保障。
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