簡單來說，雜湊樹（默克爾樹merkle trees）中，每個節點都標有一個資料塊的加密雜湊值。 雜湊樹可以用來驗證任何一種在計算機中和計算機之間儲存、處理和傳輸的資料。 它們可以幫助確保在點對點網路中從其他對等體收到的資料塊是原封不動地收到的，且沒有損壞，也沒有改變。 Merkle Tree是區塊鏈技術的重要基礎，使其在IT世界中的發展成為可能。
說到區塊鏈，我們有很多區塊，這些區塊會透過雜湊值的幫助連線在一起，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，那麼如果我們想要找出區塊本身的雜湊值，我們該怎麼做呢？ 現在如果你想找到每個交易的雜湊值，你必須儲存所有的雜湊值，這樣一個區塊就不會只有1個雜湊值，而是有100個雜湊值，我們不希望我們只想得到1個雜湊值，而其中一個實現的方法就是藉助默克爾樹。 在區塊鏈系統中，哈希算法將所有的區塊鏈前後鏈接，形成了一個鏈式的網路。 默克爾樹2023 在 Merkle Tree 系統中，任何一個環節的哈希值出現異常，就相當於某個枝幹錯位，很快就被檢測出來。
默克爾樹: 延續上一篇《圖解區塊鏈》起源篇 透過帳本演變、價值轉移、信任問題去解說區塊鏈背後的故事以及欲解決的問題。
再次,RAMT 的完整性驗證過程基於認證路徑(authentication path)實施.認證路徑是指IMHT 上從待驗證葉子結點到根哈希的路徑。 回到儲備錢包地址的現有問題：儲備地址的幣種及幣量，不一定是所有用戶的幣種及幣量，可能僅是一小部分而已，又或是儲備地址的幣，不一定是準備給用戶的。 默克爾樹（Merkle Tee）又稱哈希樹（Hash Tree）、雜湊樹、梅克爾樹，是用於數據加密、快速檢驗數據正確性的工具之一。 首先登入幣安網站後，點擊「錢包」，接者在點擊「審計」後，將生成一個唯一的記錄ID，用以確認資產被包含在內，並確認在審計當下用戶的資產餘額。
1938年底，納粹將學會的整個社會和政治生活統一化，即將公開和私人的生活統一化，普朗克辭職以表示抗議。 雖然歲數已高，普朗克還是堅持前往各地演講，其中就包括1937年的著名演講「宗教和自然科學」（Religion und Naturwissenschaft）。 1943年，普朗克還在阿爾卑斯山上攀登了數座三千多米的高山。 前面我們提到，最為簡單的一種Merkle Tree大多數情況下都是一棵二叉樹。 然而，Ethereum所使用的Merkle Tree則更為復雜，我們稱之為“梅克爾.帕特裏夏樹”（Merkle Patricia tree）。 一個局限是，盡管它可以證明包含的交易，但是它不能進行涉及當前狀態的證明（如數字資產的持有，名稱註冊，金融合約的狀態等）。
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曾為第二大加密貨幣交易所的 FTX 因公司資產不足以抵償債務而破產，而造成這件事發生的主因，是因為 FTX 被爆出挪用用戶資產，這讓大家開始注意到中心化交易所資金不透明的問題。 在加密貨幣中，通常在一個區塊中有幾百到幾千個交易，這些交易的彙總方式完全相同，為了要檢驗特定的交易是在哪個區塊發生的，我們可以利用墨克樹簡潔並有效的檢驗大量資料的特性來解決問題。 介紹完背景和術語後，相信讀者更容易理解，採用 Merkle Tree 的 CEX 為何能證明總負債數據真實可信。 在引入 Merkle Tree 的情況下，每個用戶的賬號都是一個節點，帳戶的資金數額都是節點的數據。 通過 Merkle Tree 計算出的所有帳戶資產總額，就是真實的 CEX 總負債。
要進下載必須從中心索引服務器獲取一個擴展名為torrent的索引文件（即大家所說的種子），torrent文件包含了要共享文件的信息，包括文件名，大小，文件的Hash信息和一個指向Tracker的URL[8]。 Torrent文件中的Hash信息是每一塊要下載的文件內容的加密摘要，這些摘要也可運行在下載的時候進行驗證。 大的torrent文件是Web服務器的瓶頸，而且也不能直接被包含在RSS或gossiped around(用流言傳播協議進行傳播)。 一個相關的問題是大數據塊的使用，因為為了保持torrent文件的非常小，那麽數據塊Hash的數量也得很小，這就意味著每個數據塊相對較大。
默克爾樹: 加密貨幣專屬優惠
一般用戶較常使用中心化交易所的官方頁面查詢資產是否有被記錄在梅克爾樹，不排除有交易所製造一個假的結果頁面欺瞞用戶。 因此我們需要在交易所的查詢頁面取得專屬的雜湊值，並透過第三方的開源軟體驗證。 交易所將用戶資產交由第三方審計機構查核，並提供財務儲備的審查報告。 但在沒有政府監管的情況下，其審計報告的真實性也無法得知，此方式的中心化程度高，資金狀況不透明。
同樣，區塊中任意一個資料更動都會導致默克爾樹結構產生變化。 交易訊息驗證比對的過程中，默克爾樹結構能大大減少資料的計算量，也只需要驗證默克爾樹結構生成的統一雜湊值即可。 為了挽回用戶信心即促進加密行業透明化，各家中心化交易所紛紛公佈的 PoR 資產儲備證明，但這僅能作為參考，並非有提供 PoR 的交易所就一定安全。 若要將資產存放於中心化交易所，就需要多方面評估交易所的安全性。 即使用戶的資產都有確實被登錄在默克爾樹上，但我們無法得知這筆資金的來源是否真的是用戶本身，又或是中心化交易所在之前就已經挪用資金，而登錄在默克爾樹上的資金是透過借貸來的。 由於中心化交易所隨時需要處理用戶存款與提款手續，無法高頻率地將數據更新到默克爾樹，這讓用戶無法查詢到最新的資產儲備狀況，因此更新頻率成了一個非常重要的關鍵。
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2、Hash List 默克爾樹2023 在點對點網絡中作數據傳輸的時候，會同時從多個機器上下載數據，而且很多機器可以認為是不穩定或者不可信的。 為了校驗數據的完整性，更好的辦法是把大的文件分割成小的數據塊（例如，把分割成2K為單位的數據塊）。 這樣的好處是，如果小塊數據在傳輸過程中損壞了，那麽只要重新下載這一快數據就行了，不用重新下載整個文件。
- 即上文提到的任意大小、長度的資料經過雜湊運算後會生成大小、長度統一的雜湊值，一方面起到壓縮資料，減輕資料儲存壓力的作用，另一方面規整了雜亂無章的原資料，方便後期比對驗證。
- 默克爾樹（Merkle Tee）又稱哈希樹（Hash Tree）、雜湊樹、梅克爾樹，是用於數據加密、快速檢驗數據正確性的工具之一。
- 區塊鏈用默克爾樹的資料結構存放資料訊息的雜湊值於葉子節點 ( 也就是沒有子節點的節點 ) ，並以此為基礎生成一個統一的雜湊值。
- 設計一個層數足夠多的滿二叉樹，葉節點是數據塊的Hash，不足的葉節點用0來代替。
- 它們在會計中對記錄進行雜湊處理，從而將資料證明與資料本身分開。
- 在最底層，和哈希列表一樣，我們把數據分成小的數據塊，有相應地哈希和它對應。
一筆交易影響的確切性質（precise nature），可以取決於此前的幾筆交易，而這些交易本身則依賴於更為前面的交易，所以最終你可以驗證整個鏈上的每一筆交易。 為了解決這個問題，Ethereum的Merkle Tree的概念，會更進一步。 可信計算是可信計算組為分布式計算環境中參與節點的計算平臺提供端點可信性而提出的。
默克爾樹: 區塊是區塊鏈中的基本組成部份，每個區塊鏈的數據結構、每個在結構內包含的元素（前一個區塊的…
統一性即上文提到的任意大小、長度的資料經過雜湊運算後會生成大小、長度統一的雜湊值，一方面起到壓縮資料，減輕資料儲存壓力的作用，另一方面規整了雜亂無章的原資料，方便後期比對驗證。 由於默克爾樹本質上是由雜湊值構成的樹狀資料結構，因此也繼承了雜湊值用於保證資料安全隱私和校驗資料準確和完整性的功能，主要應用於點對點下載，例如BT下載、開源分散式控制系統Git、比特幣和以太坊區塊鏈等場景中。 因為我們難以保證這些去中心化系統中的每個節點都會提供真實可信的資料，也難以避免資料在傳輸過程中出現丟失、損壞等情況，所以需要引入資料加密和校驗機制。 看到這裡，你可能已經意識到了默克爾樹其實就是將資料分割成多個小塊，進行多次雜湊運算，搭建出的一個樹狀資料結構。 但其實這樣做是為了提高資料驗證的靈活性，資料量越大，默克爾樹的這一優勢會體現得越明顯。
雜湊運算的過程是不可逆的，即資料經過雜湊運算可以得到雜湊值，但不可以通過雜湊值推匯出原始運算資料，由此保證資料的隱私和安全性。 可是他並沒有因此而氣餒，反而修正了自己的方式，最後成功的推衍出著名的第一版普朗克黑體輻射定律，此定律是在描述由實驗觀察來的黑體輻射光譜呈現良好的狀態，這一定律於1900年10月19日在德國物理學會上首次提出。 也因為普朗克黑體輻射定律是第一個不包括能源量化以及統計力學的推論，故在發表的當下，也引起了許多人的反感。 一個比特幣輕客戶端，可以使用一種協議，它涉及查詢多個節點，並相信其中至少會有一個節點會通知你，關於你的地址中任何特定的交易支出，而這可以讓你實現更多的應用。
默克爾樹: 資金驗證的兩種方式
任意大小、長度的資料經過雜湊運算後都會得到一個固定大小和長度的數值，即雜湊值。 就像我們的指紋或簽名能幫助鑑別我們的身份，雜湊值也可以看成是資料的指紋或簽名，用於驗證資料的真實準確性，並具有以下特徵：確定性資料和雜湊值之間是確定的一一對應關係，即相同資料經過雜湊運算會得到相同的雜湊值。 不可逆性雜湊運算的過程是不可逆的，即資料經過雜湊運算可以得到雜湊值，但不可以透過雜湊值推匯出原始運算資料，由此保證資料的隱私和安全性。 比如Facebook等網站會將使用者密碼計算成雜湊值並儲存。 使用者每次輸入密碼時，密碼都會被轉換成雜湊值與網站記錄的版本進行對比，從而驗證密碼是否正確。 由於雜湊運算的不可逆性，網站無法從雜湊值中推匯出使用者密碼，從而保證使用者資訊保安。
而Hash list只有下載整個hash list才能驗證。 這是幣安進行默克爾樹儲備證明的第一步，對於ETH、USDT、USDC、BUSD和BNB的驗證功能也即將公佈。 幣安也會聘請獨立的第三方審計機構，來驗證默克爾樹上的數據。 用戶只要將帳戶資訊與默克爾樹進行驗證，就能知道你的資產是否有涵蓋在交易所的資產中；相比列出全部用戶的存款，默克爾樹更能保護用戶隱私。 最後，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個區塊的雜湊值。 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記憶體，能夠只處理每個區塊的一個雜湊值，因此比必須處理每個區塊記憶體儲的100個雜湊值要高效得多。
默克爾樹: 默克爾樹用於PoR儲備證明 的陷阱
簡單來說，當用戶存入一枚比特幣時，幣安的儲備金至少會增加一枚比特幣，以確保用戶資金得到充分支持。 默克爾樹 默克爾樹原理是將底層數據經過多次哈希運算後，將其對應的哈希值往上彙整成葉節點，再將相鄰的兩個葉節點進行多次運算，再次往上彙整成中間節點，以此類推，最終得出唯一的根節點。 然後在最後我們會把所有的東西結合起來，得到1到8的雜湊值，然後給整個區塊和裡面所有的交易標記上一個整體的雜湊值。
為了推斷這個證明，服務器在本地創建了一個假的區塊，將狀態設為 S，並在請求這筆交易時假裝是一個輕客戶端。 默克爾樹2023 也就是說，如果請求這筆交易的過程，需要客戶端確定一個賬戶的余額，這個輕客戶端(由服務器模擬的)會發出一個余額查詢請求。 如果需要輕客戶端在特點某個合約的存儲中查詢特定的條目，這個輕客戶端就會發出這樣的請求。 也就是說服務器(通過模擬一個輕客戶端)正確回應所有自己的請求，但服務器也會跟蹤它所有發回的數據。
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但其實這樣做是為了提高數據驗證的靈活性，數據量越大，默克爾樹的這一優勢會體現得越明顯。 要得到這樣一棵默克爾樹，首先要對底部數據塊進行哈希運算，用每個數據塊對應的哈希值生成葉子節點。 再對相鄰的2個葉子節點進行哈希運算，得到的哈希值生成中間節點，最後對相鄰的2個中間節點進行哈希運算，得到的哈希值生成根節點。 由於各類節點都是由哈希值構成，因此默克爾樹又被稱為哈希樹，即儲存哈希值的樹狀數據結構。 區塊鏈用默克爾樹的資料結構存放資料訊息的雜湊值於葉子節點 ( 也就是沒有子節點的節點 ) ，並以此為基礎生成一個統一的雜湊值。 非葉子節點儲存的是對其下面所有葉子節點組合所進行雜湊運算後所得到的雜湊值。
一旦獲得了樹根，就可以從其他從不可信的源獲取Merkle tree。 如果Merkle Tree是損壞的或者虛假的，就從其他源獲得另一個Merkle Tree，直到獲得一個與可信樹根匹配的Merkle Tree。 Arbitrum 是由 Offchain Labs 創建的一種 L2 擴展解決方案，旨在解決以太坊上的擁堵和高費用問題。 Arbitrum 旨在實現高吞吐量和低成本，同時保持無需信任的安全。
默克爾樹: 科普 默克爾樹的基礎資料結構
可信計算技術在計算平臺的硬件層引入可信平臺模塊(Trusted Platform，TPM)，實際上為計算平臺提供了基於硬件的可信根(Root of trust，RoT)。 可信計算技術讓分布式應用的參與節點擺脫了對中心服務器的依賴，而直接通過用戶機器上的TPM芯片來建立信任，使得創建擴展性更好、可靠性更高、可用性更強的安全分布式應用成為可能[10]。 可信計算技術的核心機制是遠程驗證(remote attestation),分布式應用的參與結點正是通過遠程驗證機制來建立互信,從而保障應用的安全。 用戶可以用自己的帳戶資訊透過默克爾樹算法驗證，得知個人資產是否在交易所中被妥善保管。
對用戶來說，最在意的就是自己的資產數據了，根節點長怎樣可能看不懂、也不重要。 因此許多交易所提供的是一串用戶專屬代碼，用戶只要把這串代碼丟到第三方審計網頁中，查看是否對應出審計當下的用戶資產餘額，就能知道自己的資產是不是在儲備行列中。 首先，交易所除了提供儲備證明，讓審計師審計儲備資產、所有權外，也提供所有用戶的匿名資產餘額，讓審計師能比對是否與儲備證明資產一致，同時匯總成默克爾樹、產生根節點。 由於加密貨幣地址的金流是公開透明的，就像是透明的保險箱一樣，因此交易所只需公布相關地址，雖然可能成為駭客的重點目標，但至少能讓用戶共同監督交易所的儲備狀況。 PoR儲備證明（Proof of Reserve）是加密貨幣交易所提供的資金證明，讓用戶能檢視交易所有沒有準備足夠的資金讓用戶提款。 畢竟，理論上用戶放入交易所的每一分錢，都不應該被交易所挪作他用，而是應該好好的儲備著等待用戶的提款。
默克爾樹: 區塊與鍊
最後總結一下默克爾樹的知識要點：- 由雜湊值構成的樹狀資料結構- 用於驗證驗證區塊鏈等去中心化系統中的資料的完整準確性- 具有靈活高效驗證資料的優勢關注萬向區塊鏈小課堂，每次增長一點區塊鏈小知識。 每週四晚20點，加入萬向區塊鏈蜂巢學院線上公開課直播間，跟隨各路大佬進一步瞭解更多區塊鏈深度知識。 第五種查詢任務同樣也是由狀態樹處理，但它的計算方式會比較復雜。 這裏，我們需要構建一個Merkle狀態轉變證明（Merkle state transition proof）。 在最底層，和哈希列表一樣，我們把數據分成小的數據塊，有相應地哈希和它對應。
普朗克整個科學事業中僅有的幾次實驗是在約利手下完成的，研究氫氣在加熱後的鉑中的擴散，但是普朗克很快就把研究轉向了理論物理學。 對於驗證屬於list格式（本質上來講，它就是一系列前後相連的數據塊）的信息而言，二叉Merkle Tree是非常好的數據結構。 對於交易樹來說，它們也同樣是不錯的，因為一旦樹已經建立，花多少時間來編輯這棵樹並不重要，樹一旦建立了，它就會永遠存在並且不會改變。 區塊鏈中的時間戳從區塊生成的那一刻起就存在於區塊中，所對應的是每一次交易紀錄的認證，用於證明交易紀錄的真實性。 記錄中包含了生成時間、引用交易的Hash值、交易記錄索引編號、比特幣支出地址等等的數據。 而每一筆收支交易記錄都有一個 Merkle 節點 Hash 值，這也是 Merkle Tree 的一部份，決定了每一個地址都不能夠重複交易或被偽造。
默克爾樹: 區塊鏈中的Merkle Tree：它是什麼以及它是如何工作的
實際上，Merkle 樹要複雜得多（特別是當每個事務 ID 的長度為 64 個字元時）。 不過，這個例子可以説明你很好地瞭解演演算法的工作原理以及它們為什麼如此有效。
