RC20:技术解读：高效的链上动态 Merkle Tree-ODAILY

编按：本文是QuarkChain创始人&CEO周期博士在以太坊技术论坛ethresear.ch发布的一篇技术文章，介绍了一个高效的Merkletree方案设计。

原地址：

https://ethresear.ch/t/effici...

简介

遵循以太坊2.0的无状态客户端的思想，我们实现了一个高效的链上动态Merkletree：

观点：游戏行业可结合区块链技术解决游戏账号“保值难”等难题:对于游戏账号交易中“保值难、乱象多”的问题，游戏行业从业者陈达认为，游戏账号等虚拟物品交易可结合区块链技术，打通游戏与游戏之间割裂的状态，建立更有效率的资产交易平台，区块链技术引入虚拟资产交易其实已经在国内外有很多成功的尝试，因为交易记录不可变更，使得交易有了安全性的保障。既然玩家存在此类型的需求，我们也应该多从创新的角度去改善大家的体验。（北京商报）[2020/3/10]

链上包含性验证；链上添加/就地更新；O(1)存储空间成本；更新/添加操作的O(1)存储写入成本。

声音 | 李国都：轻工产业链期望通过区块链技术解决传统供应链金融痛点:近日，“第五届未来金融科技”在北京举办，该活动由财视中国主办，中国轻工企业投资发展协会，中国轻工企业投资发展协会科技金融创新发展专业委员会特别支持。

中国轻工企业投资发展协会理事长李国都表示，李克强总理做政府工作报告时，多次提到要规范发展地方性中小金融机构，解决中小企业融资难、融资贵问题，为响应国家政策，轻工产业链金融服务平台期望通过在系统上导入区块链技术，解决传统供应链金融的痛点。[2018/9/26]

背景

Merkletree广泛用于以极低存储成本在链上大量成员身份验证，例如Uniswap链上空投。无需上传链上所有用户大量的空投信息，空投可以通过以下方式显著节省成本：

动态 | 捷克设计师利用区块链技术解决服装的售后维修等问题:据《福布斯》报道，捷克设计师Martina Sperlova与伦敦的区块链公司Provenance合作，在衣服中置入一块储存着大量信息的防水洗芯片，用手机扫描后便会获取一个链接，点击后可读取关于这件衣服的来源、制作、故事等信息，这一链接也可以在线上与他人共享。消费者还可以随时通过区块链与品牌和设计师联系，进行售后维修。[2018/7/30]

将树的根哈希存储在链上使用链下计算证明用户奖励用户通过链上提交证明来获取奖励

此外，链上动态Merkletree正在引起人们的兴趣。著名的会计事务所安永（Ernst&Young，EY)开发了一种仅能在链上添加的动态Merkletree(https://github.com/EYBlockcha...5)。它通过只存储“边界”节点而不是树的所有节点来节省树的存储成本，但是，添加操作的写入成本为O(log2(N))，这可能会在EVM上消耗相当大的gas。

奥克兰港口正利用区块链技术解决航运交易问题:新西兰最大的港口——奥克兰港口正在投资利用区块链技术来解决航运交易问题。以改造传统航运业，应对日益增长的集装箱吞吐量。奥克兰首席执行官Tony Gibson称，这将减少甚至淘汰系统中的一些角色，同时增加一些新的角色。[2018/3/2]

基本想法

类似于现有的静态Merkletree，它使用默克尔证明来验证包含性，链上动态树的基本思想是在包含验证后重用默克尔证明来更新树的根哈希。树更新的步骤如下：

给定LeafIndex、oldLeafHash、newLeafHash、oldRootHash、proof用oldLeafHash和proof计算rootHash。如果计算出的rootHash!=oldRoothHash，则包含验证失败；否则继续使用newLeafHash和proof计算newRootHash，其中证明被重用，newRootHash将是更新后树的根哈希

请注意，只有newRootHash被写入区块链，因此空间和写入的成本是O(1)。

应用

MerklizedERC20

ERC20标准可以修改为Merklize的树。任何造币/销毁/转移操作都需要Merkle证明。MerklizedERC20的应用或许可以：

链上投票——治理提案投票可以廉价地使用ERC20快照并根据快照计算链上投票，而不需要保留ERC20余额变化或链下快照的所有历史记录。远程流动性挖掘——远程链上的合约对本地ERC20用户进行空投/流动性挖矿，其中ERC20快照通过去中心化预言机定期转发到另一条链。

示例代码可以在这里找到：https://github.com/QuarkChain...

/SPDX-License-Identifier:MITpragmasolidity^0.8.0;import"hardhat/console.sol";import"@openzeppelin/contracts/token/ERC20/IERC20.sol";import"@openzeppelin/contracts/token/ERC20/extensions/IERC20Metadata.sol";import"@openzeppelin/contracts/utils/Context.sol";import"./DynamicMerkleTree.sol";

contractMerklizedERC20isContext,IERC20,IERC20Metadata{mapping(address=>uint256)private_balances;mapping(address=>uint256)private_indices1;uint256private_totalSupply;stringprivate_name;stringprivate_symbol;

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