區塊鏈MerkleTree演算法實現

2021-08-08 18:22:20 字數 1550 閱讀 3309

merkletree被廣泛的應用在位元幣技術中,merkle tree 是一種資料結構,用於驗證在計算機之間和之間儲存,處理和傳輸的任何型別的資料。 目前,merkle樹的主要用途是確保從對等網路中接收的資料塊未受損和未改變,和檢查其他對等網路沒有撒謊傳送假資料塊。

位元幣中每個塊中都包含了所有交易的集合簽名,這個簽名就是用merkle tree實現的,merkle樹用於位元幣以彙總塊中的所有事務,產生整個事務集合的整體數字指紋,提供非常有效的過程來驗證事務是否包括在塊中。 merkle樹乙個很重要的用處是檢查塊中是否包含指定的交易,merkle樹是通過遞迴雜湊節點對來構造的,直到只有乙個雜湊。

merkle tree,是一種樹(資料結構中所說的樹),網上大都稱為merkle hash tree,這是因為 它所構造的merkle tree的所有節點都是hash值。merkle tree具有以下特點:

1. 它是一種樹,可以是二叉樹,也可以多叉樹,無論是幾叉樹,它都具有樹結構的所有特點;

2. merkle樹的葉子節點上的value,是由你指定的,這主要看你的設計了,如merkle hash tree會將資料的hash值作為葉子節點的值;

3 非葉子節點的value是根據它下面所有的葉子節點值,然後按照一定的演算法計算而得出的。如merkle hash tree的非葉子節點value的計算方法是將該節點的所有子節點進行組合,然後對組合結果進行hash計算所得出的hash value。

例如,下圖就是乙個merkle hash tree形狀,如果它是merkle hash tree,則節點7的hash value必須是通過節點15、16上的value計算而得到.

這裡我們使用乙個二叉樹來模擬merkle tree的操作

過程分為:

- 準備交易的資料

- 計算出每個資料的雜湊值,從左到右逐步組成樹的左右節點

- 執行迴圈直到最後乙個節點

這裡核心的演算法就是構造樹,並且要計算每個節點的雜湊值

private

list

<

string

> getnewtxlist(list

<

string

> temptxlist)

// sha2 hex value

string sha2hexvalue = getsha2hexvalue(left + right);

newtxlist.add(sha2hexvalue);

index++;

}

測試:

我們構造乙個5個葉子節點的二叉樹,然後測試返回根節點的雜湊值

public static void main(string args)
執行結果

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