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golang[41]-區塊鏈-默克爾樹構建

大自然的啟示

Banyan樹的啟示:印度banyan樹,最大的一顆可以長到1萬平方米以上。其如此巨大的祕密就在於其枝幹也會產生根,起到支撐,從而作為附屬樹幹,繼續生成分支。大自然給人太多啟示……

Merkle Tree

Merkle Tree,通常也被稱作Hash Tree,顧名思義,就是儲存hash值的一棵樹。Merkle樹是一種資料結構,Merkle樹的葉子是資料塊(例如,檔案或者檔案的集合)的hash值。非葉節點是其對應子節點串聯字串的hash。
Merkle樹是使區塊鏈發揮作用的基本組成部分。雖然理論上可以在沒有Merkle樹的情況下製作區塊鏈,但只需建立直接包含每個事務的巨型塊頭,這樣做會帶來巨大的可擴充套件性挑戰,可以說無可置疑地使用區塊鏈的能力超出了所有範圍,從長遠來看,功能強大的電腦。感謝Merkle樹,可以構建在所有計算機和大小膝上型電腦上執行的乙太網節點,智慧手機,甚至是物聯網裝置

比特幣中默克爾樹的構建過程:

對於網站中的交易:
https://www.blockchain.com/btc/block/000000000001741120135274584b2a0da45b39c8cc78322a14f9004ae766a8e0

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第一筆hash:
16f0eb42cb4d9c2374b2cb1de4008162c06fdd8f1c18357f0c849eb423672f5f
大小端轉換為:
5f2f6723b49e840c7f35181c8fdd6fc0628100e41dcbb274239c4dcb42ebf016

第二筆hash:

cce2f95fc282b3f2bc956f61d6924f73d658a1fdbc71027dd40b06c15822e061
大小端轉換為:
61e02258c1060bd47d0271bcfda158d6734f92d6616f95bcf2b382c25ff9e2cc

將兩個拼接在一起:
5f2f6723b49e840c7f35181c8fdd6fc0628100e41dcbb274239c4dcb42ebf01661e02258c1060bd47d0271bcfda158d6734f92d6616f95bcf2b382c25ff9e2cc

將上面拼接的字串進行兩次hash如下:

第一次hash結果:
9b2ec096d49fee8b310752082d63d8fe198386ae2172d90533d9186bb28df63d


將上面計算出的hash值再次進行hash:
525894ddd0891b36c5ff8658e2a978d615b35ce6dedb5cb83f2420dbcd40a0c7

大小端轉換即為結果:
c7a040cddb20243fb85cdbdee65cb315d678a9e25886ffc5361b89d0dd945852

go語言實現上面的驗證過程

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package main

import (
"encoding/hex"
"crypto/sha256"
"fmt"
)




func ReverseBytes2(data []byte){
for i,j :=0,len(data) - 1;i<j;i,j = i+1,j - 1{
data[i],data[j] = data[j],data[i]
}
}

func main(){


//字串hash轉換為位元組
hash1,_:=  hex.DecodeString("16f0eb42cb4d9c2374b2cb1de4008162c06fdd8f1c18357f0c849eb423672f5f")

hash2,_:=  hex.DecodeString("cce2f95fc282b3f2bc956f61d6924f73d658a1fdbc71027dd40b06c15822e061")

//大小端的轉換
ReverseBytes2(hash1)

ReverseBytes2(hash2)

//拼接在一起
rawdata:=append(hash1,hash2...)
//double hash256
firsthash:=sha256.Sum256(rawdata)
secondhash:= sha256.Sum256(firsthash[:])
merkroot := secondhash[:]

//反轉,與瀏覽器當中的資料對比
ReverseBytes2(merkroot)

fmt.Printf("%x",merkroot)


}

參考資料

eth wiki:patricia-tree

[csdn 默克爾樹解釋]https://blog.csdn.net/wo541075754/article/details/54632929

https://github.com/ZtesoftCS/go-ethereum-code-analysis/blob/master/trie原始碼分析.md

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