【学习笔记】merkle树及设置意义

Merkle树（默克尔树）

默克尔树是一类基于哈希值的二叉树或多叉树，其叶子节点上的值通常为数据块的哈希值，而非叶子节点上的值，是将该节点的所有子节点的组合结果的哈希值。

图片发自App

默克尔树一般用来进行完整性验证处理，在处理完整性验证的应用场景中，默克尔树会大大减少数据的传输量及计算的复杂度。

通常，要确定一个数据块是默克尔树中的一员，只需要树根及这个区块和通向树根沿途的中间哈希值，可以暂时忽略树的其他部分，这些就已经足以让我们验证了。

由此可见，哈希加密算法的验证相比于正向求解要容易

1. 默克尔树的意义:(节约硬盘空间，每个节点都可以存储交易，每个节点都有权验证交易)

为了同时确保不损害区块的hash，交易被hash为一棵Merkle Tree，这个Merkel Tree只有root节点被包含进了这个区块的hash。老的区块能够被压缩通过将这个树的分支进行拔除(stubbing off branches of thetree)。而内部的hash是不必被保存的。个人并不需要这个区块，只需要这个区块的hash(索引)就可以，有ipfs，公共节点，高信任度节点帮忙存储。

一个剔除交易的区块头大概会是80byte大小。如果我们假设区块每10分钟就生成一个，那么80bytes * 6 * 25 * 365 = 4.2MB 每年。2008 年PC系统通常的内存容量为2GB，按照摩尔定理预言的每年增长1.2GB的大小，即使将全部的区块头存储在内存之中都不是问题。

2. 这里会有一个取舍，存储空间与安全，假设因为默克尔数，保留的节点（交易）太少，就可能造成安全问题，一个攻击者拥有超过全网的算力的成本是相对较低的，当然这主要针对小区块链系统。