译文出自：登链翻译计划
译者：aisiji
校对：Tiny熊
介绍
MerklePatriciaTrie是以太坊存储层的关键数据结构之一。我希望了解它到底是如何工作的，于是遍寻资料进行了深入研究，实现了这个算法。
在这篇博文里，我将分享我所学到的东西。解释MerklePatriciaTrie究竟是如何工作的，并展示一个Merkle证明生成和验证的demo。
算法的源代码和本博文中使用的例子都是开源的:https://github
funcTestTransactionRootAndProof(t*testing.T){trie:=NewTrie()txs:=TransactionsJSON(t)fori,tx:=rangetxs{//keyistheencodingoftheindexastheunsignedintegertypekey,err:=rlp.EncodeToBytes(uint(i))require.NoError(t,err)transaction:=FromEthTransaction(tx)//valueistheRLPencodingofatransactionrlp,err:=transaction.GetRLP()require.NoError(t,err)trie.Put(key,rlp。//thetransactionrootforblock10467135//https://api.etherscan.io/api?module=proxy&action;=eth_getBlockByNumber&tag;=0x9fb73f&boolean;=true&apikey;=YourApiKeyTokentransactionRoot,err:=hex.DecodeString("bb345e208bda953c908027a45aa443d6cab6b8d2fd64e83ec52f1008ddeafa58")require.NoError(t,err)t.Run("merkleroothashshouldmatchwith10467135'stransactionRoot",func(t*testing.T){//transactionrootshouldmatchwithblock10467135'stransactionRootrequire.Equal(t,transactionRoot,trie.Hash()。)t.Run("amerkleproofforacertaintransactioncanbeverifiedbytheofficaltrieimplementation",func(t*testing.T){key,err:=rlp.EncodeToBytes(uint(30))require.NoError(t,err)proof,found:=trie.Prove(key)require.Equal(t,true,found)txRLP,err:=VerifyProof(transactionRoot,key,proof)require.NoError(t,err)//verifythatiftheverificationpasses,itreturnstheRLPencodedtransactionrlp,err:=FromEthTransaction(txs).GetRLP()require.NoError(t,err)require.Equal(t,rlp,txRLP。。
IOHK宣布k参数调整成功，Cardano去中心化程度进一步提升:IOHK宣布k参数调整成功，Cardano去中心化程度进一步提升。根据公司发布的声明，调整发生在Cardano的Epoch 234, UTC时间12月6日21:44。通过这种方式，IOHK寻求鼓励社区参与较小的质押池（低于6500万枚ADA）。社区在几天前已经被告知，他们应该使用Daedalus钱包，以确保其参与的质押池饱和度超过30%。（Crypto News Flash）[2020/12/7 14:28:07]
上述测试案例通过了，并且表明如果我们将10467135区块的所有193个交易加入到trie中，那么trie的哈希值与该区块中公布的transactionRoot相同。而由我们的trie生成的索引为30的交易的merkle证明，被官方的golangtrie认为是有效的实现。
深入MerklePatriciaTrie-Trie节点
现在，让我们来看看Trie的内部实现。
在内部，trie有4种类型的节点。空节点(EmptyNode)、叶节点(LeafNode)、分支节点(BranchNode)和扩展节点(ExtensionNode)。每个节点将被编码并作为键值对存储在键值存储中。
让我们以主网的区块10593417为例，来说明一个TransactionTrie是如何建立的，以及它是如何存储的。
Block10593417只有4个Roothash交易。0xab41f886be23cd786d8a69a72b0f988ea72e0b2e03970d0798f5e03763a442cc.因此，为了将4个交易存储到一个trie，我们实际上是以十六进制字符串的形式存储以下键值对。
(80,f8ab81a5852e90edd00083012bc294a3bed4e1c75d00fa6f4e5e6922db7261b5e9acd280b844a9059cbb0000000000000000000000008bda8b9823b8490e8cf220dc7b91d97da1c54e250000000000000000000000000000000000000000000000056bc75e2d6310000026a06c89b57113cf7da8aed7911310e03d49be5e40de0bd73af4c9c54726c478691ba056223f039fab98d47c71f84190cf285ce8fc7d9181d6769387e5efd0a970e2e9)(01,f8ab81a6852e90edd00083012bc294a3bed4e1c75d00fa6f4e5e6922db7261b5e9acd280b844a9059cbb0000000000000000000000008bda8b9823b8490e8cf220dc7b91d97da1c54e250000000000000000000000000000000000000000000000056bc75e2d6310000026a0d77c66153a661ecc986611dffda129e14528435ed3fd244c3afb0d434e9fd1c1a05ab202908bf6cbc9f57c595e6ef3229bce80a15cdf67487873e57cc7f5ad7c8a)(02,f86d8229f185199c82cc008252089488e9a2d38e66057e18545ce03b3ae9ce4fc360538702ce7de1537c008025a096e7a1d9683b205f697b4073a3e2f0d0ad42e708f03e899c61ed6a894a7f916aa05da238fbb96d41a4b5ec0338c86cfcb627d0aa8e556f21528e62f31c32f7e672)(03,f86f826b2585199c82cc0083015f9094e955ede0a3dbf651e2891356ecd0509c1edb8d9c8801051fdc4efdc0008025a02190f26e70a82d7f66354a13cda79b6af1aa808db768a787aeb348d425d7d0b3a06a82bd0518bc9b69dc551e20d772a1b06222edfc5d39b6973e4f4dc46ed8b196)
美国法官称加密局经营者John Michael Caruso必须继续被拘留:根据法官Michelle H Burns 4月8日签署的命令，欺诈性加密货币计划Zima Digital Assets运营者John Michael Caruso关于重启拘留听证会的紧急动议被驳回。法院认为，被告没有提供新的资料可以改变先前关于他应被拘留候审的裁决。
根据5月13日签署的命令，法官John Tuchi同意此前的裁决，即Caruso必须继续被拘留。新提供的任何信息都与法院权衡第3142（f）条所要求的内容无关，也不影响任何释放条件是否能合理地确保Caruso今后出庭。COVID-19的影响与这个问题毫无关系。换言之，如果Burns法官至少以压倒性优势认定被告存在无法解决的逃跑风险，则疾病的出现及其对被告的潜在影响不会改变该风险或解决该风险的能力。（Financefeeds）[2020/5/14]
80是无符号整数0的RLP编码结果的十六进制形式：RLP(uint(0))。01是RLP(uint(1))的结果，以此类推。
密钥80的值是第一个交易的RLP编码的结果。键值01是第二个交易的值，以此类推。
因此，我们将把上述4个键值对添加到trie中，让我们看看添加每一个键值对时，trie的内部结构如何变化。
为了更直观，我将用一些图来解释它的工作原理。你也可以通过在测试案例中添加日志来检查每一步的状态。
EmptyTrie
trie结构只包含一个根字段，指向一个根节点。而节点类型是一个接口，它可以是4种类型的节点之一。
typeTriestruct{rootNode}
当一个trie被创建时，根节点指向一个EmptyNode。
宝马：并未与Carvertical项目达成合作:宝马美国公司在网络社交媒体发布声明，澄清其并未与一个名为Carvertical的ICO项目合作，该项目声称其为第一家将连接车辆数据集成到车辆报告系统中的区块链公司。宝马公司解释说，该公司仅仅使用了一种可供任何第三方使用的数据工具（CarData）。[2018/3/26]
添加第一笔交易
当添加第一个交易的键值对时，一个叶节点(LeafNode)被创建，交易数据存储在其中。根节点被更新以指向该叶节点(LeafNode)。
添加第二笔交易
当添加第2个交易时，根部的叶节点(LeafNode)将变成一个分支节点(BranchNode)，有两个分支指向2个叶节点(LeafNode)。左边的叶节点(LeafNode)持有剩余的nibbles-1，以及第2个交易的值。
而现在根节点正指向新的分支节点(BranchNode)。
添加第三笔交易
添加第3个交易将使左侧的叶节点(LeafNode)变成一个分支节点(BranchNode)，与添加第2个交易的过程类似。虽然根节点没有改变，但它的根哈希值已经改变了，因为它的0分支指向了不同的节点，有不同的哈希值。
添加第四笔交易
添加最后一个交易与添加第三个交易类似。现在我们可以验证根哈希值是否与区块中包含的transactionRoot相同。
获得第三笔交易的默克尔证明
第3笔交易的Merkle证明只是通往存储第3笔交易值的叶节点(LeafNode)的路径。在验证证明时，可以从根哈希值开始，解码Node，匹配nibbles，然后重复，直到找到匹配所有剩余nibbles的Node。如果找到了，那么这个值就是与密钥配对的那个值；如果没有找到，那么Merkle证明就无效了。
Compound治理提案010：将每个以太坊区块“产出”的COMP由0.5个下调至0.44个:社区已向去中心化借贷协议Compound的治理模块中提交治理提案010，该提案共有两个内容：
1. 调整COMP产出速度，从每个以太坊区块转出0.5 COMP降至转出0.44 COMP。COMP的分发计划中，每个以太坊区块都会转出0.5个COMP（也就是每天约2880个 COMP），但这一计划是根据以太坊网络上15秒的期望出块时间制定的，而当前以太坊网络的出块速度为13.1秒，这就导致每天产出的COMP远高于2880个，约为3297个。通过将每个区块转出的COMP下调至0.44个，可以将每日COMP的产出控制在原计划的2880个左右。
2. 将抵押BAT、REP、ZRX借出其他资产的系数由10%提高至50%。如果该投票通过，用户可将BAT、REP、ZRX作为抵押物借出其价值最多50%的其他资产。[2020/6/23]
更新trie的规则
在上面的例子中，我们已经建立了一个有3种类型节点的trie。空节点、叶节点和分支节点。然而，我们没有机会使用扩展节点(ExtensionNode)。请找到其他使用ExtensionNode的测试案例。
一般来说，该规则是：
当停在一个空节点时，用一个新的叶子节点替换它的剩余路径。
当停在一个叶节点(LeafNode)时，将其转换为一个ExtensionNode并添加一个新的分支和一个新的叶节点(LeafNode)。
当停在一个扩展节点时，将其转换为另一个具有较短路径的扩展节点，并创建一个新的分支节点指向该扩展节点。
有相当多的细节，如果你有兴趣，你可以阅读源代码。
摘要
MerklePatriciaTrie是一个存储键值对的数据结构，就像一个地图。除此之外，它还允许我们验证数据的完整性和键值对的包容性。
新分叉项目BITE 结合比特币和以太坊:最新分叉来了，新分叉项目名称为BitEthereum（BITE），分叉时间为2017年12月21日00：00。BitEthereum的目标是打造一个轻量、快速、高并发的区块链支付网络和一个简单、可靠的资产发行平台。BitEthereum的区块生产时间3秒，平均确认时间1.5秒，每秒负载3000+。同时，BitEthereum也是一个资产发行平台，用户无需编程知识即可轻松发行自定义资产，能够避免ETH智能合约漏洞频发的问题。[2017/12/20]
本翻译由CellNetwork赞助支持。
来源：https://medium.com/@chiqing/merkle-patricia-tri-explained-ae3ac6a7e123
参考资料
登链翻译计划:https://github.com/lbc-team/Pioneer
aisiji:https://learnblockchain.cn/people/3291
Tiny熊:https://learnblockchain.cn/people/15
代码库:https://github.com/zhangchiqing/merkle-patricia-trie
代码库:https://github.com/zhangchiqing/merkle-patricia-trie
主网10467135区块:https://etherscan.io/block/10467135
transactions.json:https://github.com/zhangchiqing/merkle-patricia-trie/blob/master/transactions.json
10593417:https://etherscan.io/block/10593417
Block10593417:https://etherscan.io/block/10593417
0xab41f886be23cd786d8a69a72b0f988ea72e0b2e03970d0798f5e03763a442cc:https://api.etherscan.io/api?module=proxy&action;=eth_getBlockByNumber&tag;=0xa1a489&boolean;=true&apikey;=YourApiKeyToken
源代码:https://github.com/zhangchiqing/merkle-patricia-trie/blob/master/trie.go#L62
CellNetwork:https://www.cellnetwork.io/?utm_souce=learnblockchain
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