Merkle证明详解

本文解释了如何获取 Merkle 证明以及 Merkle 证明是什么。

Merkle 证明用于决定以下因素：

• 数据是否属于 Merkle 树
• 在不存储整个数据集的情况下，简洁地证明数据是数据集的一部分的有效性
• 在不透露完整数据集或其子集的情况下，确保某个数据集包含在更大数据集中的有效性

Merkle 树广泛使用了单向哈希。

Merkle 证明通过将哈希与其对应的哈希一起进行哈希运算来建立，并沿着树向上攀升，直到获得公开的或已知的根哈希。

由于单向哈希旨在无冲突且是确定性算法，任何两个明文的哈希都不可能/不应该相同。

Merkle 证明通过以下示例可以更好地解释。

为了验证数据 [K] 是否包含在 Merkle 树的根中，我们使用单向函数对 [K] 进行哈希运算以获得 H(K)。

为了验证 K 的包含性，不必透露 K，同样地，数据 L 的哈希也可以透露而不会带来任何隐含的安全影响，依此类推。

H(K) 与未知数据集 L 的哈希值一起哈希，得到 H(KL)。

H(KL) 与 H(IJ) 一起哈希，得到 H(IJKL)。

H(IJKL) 与 H(MNOP) 一起哈希，得到 H(IJKLMNOP)。

H(IJKLMNOP) 与 H(ABCDEFGH) 一起哈希，得到 H(ABCDEFHGIJKLMNOP)，这恰好是我们公开可用的 Merkle 根。

因此，我们通过使用 H(L)、H(IJ)、H(MNOP) 和 H(ABCDEFGH)，证明了数据集 K 确实存在于我们的 Merkle 树中，而无需透露 K 或任何数据。

为了获得 H 的 Merkle 证明，我们需要 H(L)、H(IJ)、H(MNOP) 和 H(ABCDEFGH)，通过这些我们可以一起得到 H(ABCDEFHGIJKLMNOP)，从而证明 H(K) 是 Merkle 树的一部分，意味着数据集 K 确实是通用数据集 [A, B, C, … , N, O, P] 的一部分。

Merkle 树广泛用于证明大型数据集中的包含性，并且在大多数区块链应用中得到广泛应用。

参考资料：

• 日志证明
• Merkle 树

希望这篇文章有所帮助且信息丰富。

感谢 erick calder 纠正错误。

祝一切顺利

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