什么是哈希？
哈希是将任意长的输入编程加密的固定长度输出的过程。哈希并不等同于加密方法，因为无法解密哈希值来获取原始数据。事实上哈希是一种单项加密函数。有了哈希函数，就可以将互联网上的数据以固定长度字符串的形式来保存。其中一种方法就是SHA-256，SHA-256是SHA-1的后继者，SHA-1的输出是160位的。哈希是如何应用在区块链中的？
在区块链中，每个区块中都有前一个区块的哈希值，前一个区块叫做当前区块的父区块。由于每个区块都有前一个区块的哈希值，当修改当前区块的任意数据都会导致区块的哈希值发生变化，这会对前一个区块产生影响，因为其中含有前一个区块的地址。比如，当前有两个区块，一个是当前区块，一个是父区块。当前区块中有父区块的地址，如果需要修改当前区块的数据，就需要对父区块链进行修改。如果只有两个区块就比较好修改数据，但事实上区块链上有很多的区块。截至2020年1月24日12：32，一共有614272个区块，第614272个区块的哈希值为00000000000000000007a6be31011560f1e3abe8f125e356a31db6051753334e。如果想要修改第614272个区块的数据，那么614271区块的哈希地址就会发生改变，但是修改所有614271个区块的哈希值是不可能的，因此区块链中数据的不可篡改和可信赖的。区块链的第一个区块叫做Genesis区块。研究人员对该过程进行了可视化：
如果对输入产生小的修改，都可能会导致输出产生大的改变。哈希是区块链技术和不可篡改和潜力的核心基础和最重要的方面。哈希维护了记录和查看数据的真实性，区块链的完整性也是这样的。这也是区块链技术最重要的技术特征的一部分，只有理解了哈希才能了解区块链不可篡改性的潜力和价值。MerkleTree是什么?
当有大量数据需要验证时，就需要消耗大量的内存来存储和确保安全，这个过程很难。但是又了马尔科夫树，就可以轻易解决这些问题。马尔科夫树是区块链技术的基础，在该结构中，可以很容易地在大量数据中找出哪些数据发生了变化，整个数据验证的过程非常高效。比特币和以太坊中都使用了马尔科夫树。
从上图可以看出，所有的交易都在底部，最顶部的哈希值叫做Roothash或Merkleroot。如上图所示，有4个交易A、B、C、D。A和B哈希后会形成一个哈希值，C和D会形成另一个哈希值，AB的哈希结果和CD哈希结果会组合来形成一个新的哈希值——Roothash或MerkleRootABCD。Roothash有所有交易的信息。马尔科夫树会重复计算节点对的哈希值，直到只剩下一个哈希值，就是Roothash。Merkletree是一个二叉树，所以需要偶数个叶子结点，如果交易数是奇数，那么最后一个哈希值会复制一次来创建偶数个叶子节点。
如上图所示，可以看出奇数值的交易数中有复制的交易进行了哈希，表明Merkletree会计算奇数的叶子树。所有交易数据会总结称一个Roothash，保存在区块头中。数据中有任何改变，整个哈希值就会变化，如果哈希值变化了，Merkleroot就会发生变化。Merkletree可以帮助维护数据的完整性。Merkletree的另一个好处是如果想要了解特定交易的状态，无需下载整个区块链，只需要请求竖直证明和树的特定分支，验证一个特定的交易分支。如何用哈希来确保数据安全？
哈希还增加了数据的安全性。因为没有加密数据，所以无需也无法解密数据。因为哈希函数是单向加密函数，加密哈希函数需要满足一些关键特征才能保证是有用的，包括：每个哈希值都是不同的相同的消息会生成相同的哈希值无法根据哈希值确定输入值输入值的微小变化也会导致整个哈希值的变化哈希可以帮助确定数据是否被修改过。比如，之前下载了一些重要信息，为确定数据是否被修改过，可以对数据进行哈希计算，并比较数据的哈希值和接收到的数据的哈希值。如果哈希值相同，就表明数据没有被修改过，如果哈希值不匹配，就表明数据在发送后接收前被修改了。
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