BTC-数据结构-03

比特币中主要使用两种数据结构：

• 区块链blockchain（由哈希指针连接的链表）
• 默克尔树Merkle tree（由哈希指针构成的二叉树）

哈希指针hash pointer：普通指针存储的是某个结构体在内存中的地址。而哈希指针除了要存地址之外，还要保存该结构体的哈希值（可防止篡改，不能用于环状的结构）

比特币系统主体由一条区块链（一连串区块节点）构成，而区块由区块头block header和区块体block body构成。区块体中包含交易信息（一个交易列表，由Merkle树组织起来），而区块头中有各种域，其中包括区块体中那颗Merkle树的根哈希root hash值

默克尔证明Merkle proof：

• 比特币中的节点分为两类：
  • 全节点full node（保存整个区块的内容，即块头块身都有，有交易的具体信息）
  • 轻节点light node（例如手机上的比特币钱包，只有块头）
• 问题：如何向一个轻节点证明某个交易是写入区块链的？
  • 找到交易所在的位置（最底行的其中一个数据块），提供该区块一直往上到根节点的路径（全节点提供）
  • 通过collision resistance的性质，可以认为人为的篡改是不可能的，因此可以验证proof of membership/inclusion（当涉及proof of non-membership时，可以通过排序的方法加以辅助）
  • 对于轻节点来说，这个过程的时间复杂度为O(lgn)