RC20:技术解读：高效的链上动态 Merkle Tree-ODAILY_C20

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：

济南“泉贸通”供应链金融平台利用区块链等技术解决融资问题:3月12日，记者从济南市委市政府新闻发布会上获悉，济南已上线“泉贸通”供应链金融平台，解决融资难问题。该平台主要是依托大数据征信系统，运用云计算、区块链、AI等先进技术，建立“财政风险补偿金+银行信贷资金”供应链金融模式，以政府资金为引导，撬动市场化金融，放大金融放射效应，实现外贸企业轻资产、无抵押、无担保融资，使企业轻装上阵开拓国际市场，再无缺资金、融资难的后顾之忧。（经济导报）[2020/3/12]

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。

动态 | 福建计划利用区块链技术解决转口贸易等问题:据福建省人民政府网消息，今日，福建省人民政府发布进一步推进中国（福建）自由贸易试验区改革创新三十五条措施。其中一条措施为：积极争取国家外汇管理局支持，利用区块链技术解决转口贸易和中小外贸企业外汇管理及融资问题。积极推动更多符合条件的台资保险机构在自贸试验区内设立保险营业机构。[2018/12/11]

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 | OneWattSolar想借助区块链技术解决非洲能源问题:根据世界银行的数据，大约41％的尼日利亚人无法获得电力，位于拉各斯的创业公司OneWattSolar希望借助区块链技术解决这个问题，通过加密货币廉价购买清洁能源。清洁能源装备提出了一种方法，允许成千上万的非洲人使用区块链代币支付太阳能，而无需支付太阳能系统基础设施，这是通过财政支持者提供资金的[2018/10/27]

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。

动态 | IBM利用区块链技术解决海洋塑料和贫困问题:据btcmanager消息，IBM于近日播出了名为Plastic Bank的广告，旨在通过区块链技术解决海洋塑料和贫困问题。Plastic Bank由IBM Technology 提供支持，该技术使用LinuxOne区块链来鼓励世界上最贫困社区的企业家清理塑料以换取数字信用。[2018/9/19]

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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