默克尔树：改一个字，整棵树都知道

第一步：构建一棵默克尔树

点击预设数据块，或输入自定义内容，看叶子节点如何两两配对生成根哈希。

点击上方按钮添加数据块（至少2个）

点击任意叶子节点，修改内容。看整条路径的哈希如何连锁变化——这就是"雪崩效应"。

选择要篡改的叶子：

不需要下载整棵树的数据，只需要 log₂(n) 个哈希就能证明某条数据在树里。这就是比特币 SPV 轻钱包的原理。

选择要验证的叶子：

每个比特币区块头里都有一个默克尔根，把这个区块包含的所有交易"压缩"成一个 32 字节的指纹。

区块 #700000

前区块哈希0000...7a3f

Merkle Root4a5e...b9a8

时间戳2021-09-11

2,875 笔交易

区块 #700001

前区块哈希0000...9c2d

Merkle Root8b3e...1f7c

时间戳2021-09-11

1,943 笔交易

区块 #700002

前区块哈希0000...e4b1

Merkle Root你的树→

时间戳现在

— 条记录

你的默克尔根一旦被写入区块链，就等于把"这些数据在此刻存在"这个事实锚定到了全球数万个节点上。之后任何人想篡改其中一条记录，都会导致默克尔根变化，进而让整个区块哈希对不上——所有节点会拒绝这个篡改。

真实产品：fossilize

上面演示的原理，已经有人做成了完整的服务。fossilize 基于 OpenTimestamps 协议，把你的文件哈希聚合进默克尔树、最终锚定到比特币区块链上。整个过程免费、开源、可独立验证。

你的文件 → SHA-256 哈希 → 聚合进默克尔树 → 根哈希写入比特币交易 → 全球节点永久保存

01

100 万条数据，只需 20 个哈希就能证明某条数据确实在集合里。传统方式要遍历全部数据。

02

任何一个叶子的改动都会逐层传导到根。保留根哈希的人可以随时验证数据完整性。

03

比特币 SPV 钱包不下载完整区块（~2MB），只下载区块头（80字节）+ Merkle Proof，就能确认交易。

2008

中本聪白皮书引用默克尔树

20

验证 100 万条数据只需的哈希数

80 B

比特币区块头大小（含默克尔根）