前文回顾
- Merkle原理及应用
- Merkle代码实现
- Patricia原理及应用
- Patricia代码实现
什么是MPT（Merkle Patricia Tree）树
MPT树是一种数据结构，用于在以太坊区块链中高效地存储和检索账户状态、交易历史和其他重要数据。MPT树的设计旨在结合Merkle树和Patricia树的优点，以提供高效的数据存储和验证
MPT树的结构
MPT树由四种类型的节点组成：
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**扩展节点（Extension Node）**：存储一个前缀和一个指向下一个节点的引用。它的作用是为了压缩树的高度，提高存储效率。 -
**分支节点（Branch Node）**：包含16个子节点的数组，每个子节点对应一个16进制字符（0到f）。这些子节点可以是叶子节点、扩展节点或其他分支节点，用于构建树的层次结构。 -
**叶子节点（Leaf Node）**：包含键值对，存储着具体的数据。在以太坊中，这些数据通常是账户的状态信息，如余额、合约代码等。 -
**空节点（Null Node）**：表示空指针或空链接，用于表示树的末端。
MPT树的工作原理
MPT树的工作原理如下：
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根据
键值对构建树：将键值对插入到MPT树中，根据键的字节表示构建树的路径 -
哈希计算：每个节点存储其
子节点的哈希值，以确保数据的完整性和安全性 -
路径压缩：利用
扩展节点将具有相同前缀的节点合并，以减少树的高度和存储空间 -
快速检索：通过树的
根节点可以快速检索任意键的值，而不必遍历整个树
MPT树的应用
MPT树在以太坊区块链中广泛应用于存储账户状态、交易历史和区块数据。它是以太坊的核心数据结构之一，对于实现快速的状态验证、高效的数据检索和安全的数据存储
