比特元MVCCKVDB与传统区块链MerkleTree的数据存储方式对比

默克尔树具有以下特点： 1）默克尔树通过hash算法实现数据验证和同步的数据结构。常用的hash算法包括SHA-2和MD5。默克尔树环环相扣，hash算法几乎无法反向推导。通过只验证默克尔树根哈希的方式，有效地简化区块链数据验证过程。 2）主要应用于比特币、以太坊等区块链网络中的分布式系统。 3）MerkleTree的叶子节点主要是交易生成的哈希值。 4）非叶子节点的value是根据它下面所有的叶子节点值，按照Hash算法计算而得出的。

默克尔树在区块链应用中存在一些缺点： 区块链在实际应用中经常需要更新和插入数据，但默克尔树在执行更新操作时效率较低。每次更新数据都需要重构数据结构，导致公链执行效率低下。 此外，在数据查询方面也效率较低。例如，对于一个20层的默克尔树，查询一个叶子节点的数据需要进行20次读操作，限制了系统的读取性能。

为了解决传统默克尔树在区块链应用中存在的问题，比特元区块链创新实现了MVCCKVDB（多版本KV数据存储）。其存储方式优化了默克尔树的数据架构，提高了区块链数据的读写性能。

KVMVCC的数据存储格式包括以下几个关键方面： 1）Hash计算：statehash=hash(prevstatehash，KVSet，height)，其中包含了前一区块的状态Hash信息、本区块的状态数据KVSet信息和本区块的高度信息。 2）存储了hash与height（version）之间的对应关系。 3）存储了height（version）与key之间的对应关系。 4）存储了最新版本数据的key-value映射关系。

在区块链数据验证方面，可以根据statehash进行验证，确保数据的一致性和完整性。

在数据查询方面，根据statehash可以查找到对应的height（version），进而查询到具体key值对应的value值。与传统数据库相比，查询效率更高。

比特元区块链的MVCCKVDB存储方式解决了传统默克尔树的数据架构存在的问题，提高了数据的读写性能。

相关链接： 比特元官网：www.bityuan.com 比特元开源地址：https://github.com/33cn/chain33 参考文章：https://blog.csdn.net/wo541075754/article/details/54632929

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