一分钟搞懂 Merkle Tree 以及它的特点和作用

什么是 Merkle Tree？

Merkle Tree 也就是胜超前文说的 Merkle 树，中文译名还有梅克尔树或默克尔树，因为这是一棵用哈希值搭建起来的树，树的所有节点都存储了哈希值，所以也叫哈希树，英文名为Ｈash Tree。

Merkle 树是一种典型的二叉树结构，看起来像一棵倒着的树，由一个根节点，一组中间节点和一组叶节点组成，最早由 Merkle Ralf 在 1980 年提出，广泛用于文件系统和 P2P 系统中。

如何理解 Merkle 树中的节点？

叶节点：在二叉树中，没有子节点的节点称为叶节点，这是初始节点，对于一个区块而言，每一笔交易数据，进行哈希运算后，得到的哈希值就是叶节点。

中间节点：子节点两两匹配，子节点哈希值合并成新的字符串，对合并结果再次进行哈希运算，得到的哈希值，就是对应的中间节点，这是过程节点。

根节点：有且只有一个，也就是胜超之前分享的 Merkle 根，也叫Ｍerkle Root，这是终止节点。

Merkle 树有什么特点？

1，首先是它的树的结构，Merkle 树常见的结构是二叉树，但它也可以是多叉树，它具有树结构的全部特点。

2，Merkle 树的基础数据不是固定的，想存什么数据由你说了算，因为它只要数据经过哈希运算得到的Ｈash 值。

3，Merkle 树是从下往上逐层计算的，就是说每个中间节点，都是根据相邻的两个叶子节点组合计算得出的，而根节点是根据两个中间节点组合计算得出的，所以叶子节点是基础。

Merkle 树有什么用？

1，Merkle 树比较典型的应用场景的就是 P2P 下载，在点对点网络中作数据传输的时候，为了校验数据的完整性，把大的文件分割成小的数据块，如果小块数据在传输过程中损坏了，那么只要重新下载这一小块数据就行了。

2，Merkle 树还可以被用来快速比较大量的数据，因为当两个 Merkle 树根相同时，则意味着所代表的数据必然相同。

3，Merkle 树可以实现零知识证明，关于零知识证明以后有时间再分享，ZCash 就是采用零知识证明来达到交易匿名的目的。