交易所儲備證明的新趨勢:默克爾樹技術應用

近期加密貨幣市場動蕩，多家中心化交易所（CEX）宣布將公布或已公示其默克爾樹儲備證明（merkle-tree proof-of-reserves）。這一舉措旨在提高資產儲備的透明度，證明交易所資金未被挪用或轉移。

默克爾樹儲備證明並非新技術，多年前就已提出並應用。那麼，它究竟是什麼?如何證明用戶資產安全?能否確保資產得到妥善保管?

默克爾樹是比特幣和以太坊等加密貨幣使用的數據結構，是一種可壓縮數據的密碼學技術。它能將多個數據合並爲一個，並存儲大規模數據的匯總結果。同時，通過密碼學方法可證明特定數據包含在匯總結果中。驗證默克爾樹根的完整性，即可證明構成該樹的所有數據的完整性。

默克爾樹的葉子節點由數據集中每個數據的哈希值構成。具體來說，將相鄰兩個哈希值合並再次哈希化，生成父哈希值。最頂層的哈希值稱爲默克爾樹根或根哈希值（Merkle Root）。根哈希值包含所有數據的哈希特徵，任何節點數據被篡改都會導致完全不同的值。

假設用戶帳戶和餘額信息作爲數據A記錄在默克爾根中，可通過以下數據驗證A是否包含在默克爾樹中:

1. 數據A（帳戶和餘額信息）
2. B的哈希值
3. CD的哈希值
4. 根哈希值

通過計算A的哈希，再與B的哈希計算AB的哈希，最後用AB的哈希和CD的哈希計算根哈希。比較計算得到的根哈希與給定的根哈希，若相等則證明A確實記錄在默克爾樹中。

若交易所將所有用戶資產記錄在默克爾樹上，就可在不公開其他用戶信息的情況下，向每個用戶證明其資產確實存在。

這套系統的信任建立在默克爾樹（動態威懾）和審計（第三方專業職責）之上。任何用戶都可作爲檢測節點，舉證自己不在默克爾樹上，從而揭露交易所提供的樹根是假的。這兩個方面缺一不可，單靠密碼學證明無法解決所有問題，實際應用比理論更復雜。

與之前僅依賴審計的監控相比，引入默克爾樹賦予了用戶舉報權利，使CEX的資產儲備在某種程度上受到去中心化監控，這是一個重大進步，有助於恢復市場信心。

然而，默克爾樹儲備證明是否能完全保證用戶資產安全?雖然可以驗證資產被記錄在不可篡改的哈希中，但這是否足以證明資金未被挪用或轉移?

由於交易所每秒都有大量交易，不可能實時更新樹根。因此，我們看到的樹根可能不是最新的。但從另一角度看，默克爾樹計算主要由哈希函數組成，計算速度較快，所以更新頻率不會過低。

除更新頻率外，默克爾樹儲備證明還存在以下問題:

1. 前端欺詐:數據存儲在交易所自己的服務器上，交易所可能通過返回虛假頁面欺騙用戶。這需要第三方軟件監督來解決。

2. 第三方審計的公信力:傳統金融中審計錯誤或違法行爲並非罕見，雖然在加密貨幣領域尚未大規模應用，但審計並非永遠客觀公正。

3. 無法反映關聯交易、負債關係和保證金交易等情況。

加密貨幣市場需要更多公開透明的信息。將默克爾樹儲備證明作爲交易所標配有助於建立行業規範、重建用戶信心。

無論對投資者還是用戶，保證資金安全始終是行業從業者面臨的重大挑戰。盡管市場波動可能導致一些參與者退出，但Web3的發展不會停滯，將繼續向前推進。