Gas优化利器：Merkle 树如何助力链上数据效率革命

前言

我们都知道，在链上进行数据验证，往往涉及大量存储与计算，而这两者在以太坊中都是“昂贵”的，首先storage 的写入操作是 Gas 消耗大户，其次，如果我们要在合约中存储或比对大量数据（如地址白名单、空投名单等），其成本是指数级增长的。而怎么解决这种问题呢？答案就是使用Merkle树，Merkle树可以将这大量的数据压缩成一个byte32的根节点，链上只需要保存这些根节点，链下保存Merkle树，当需要验证某项数据是否在链上时，只需要传递一个proof[]（证明路径）即可完成验证，避免大规模数据上传与链上遍历

原理

哈希函数具备单向性：给定一段字符串，我们可以轻松计算其哈希值；但仅凭哈希值，几乎不可能还原出原始字符串。基于这一特性，我们可以将待验证的数据构建成一棵 Merkle 二叉树：

• 叶子节点：每个叶子节点存放的是原始数据的哈希值；
• 中间节点：每个非叶子节点的值，是其左右子节点哈希值拼接后，再次哈希计算所得；
• 根节点（Merkle Root）：整棵树向上迭代合并，最终得到的顶层哈希