Merkle树
在比特币网络中，不是每个节点都有能力储存完整的区块链数据，受限于存储空间的的限制，很多节点是以SPV（Simplified Payment Verification简单支付验证）钱包接入比特币网络，通过简单支付验证可以在不必存储完整区块链下对交易进行验证，下面将分析区块结构Merkle树及如何进行交易验证。
简单单一文件验证
一般下载网站同时会提供下载的文件和该文件对应的MD5 sum。
这样我们在下载完文件后，对该文件计算MD5,如果计算出的MD5值和网站提供的MD5值相同，则说明文件在下载过程中没有被损坏。
多点下载文件验证
P2P网络中下载文件时，通常把大文件切分成多个小文件，同时从多个节点并发下载，此时怎么验证呢？
以BT下载为例，在下载真正的数据之前，我们会先下载一个哈希列表（每个下载小块计算出一个哈希），如果一个小块数据载传输过程中损坏了，那只需重新下载这个小块数据就可以了，此时，怎么保证这个哈希列表下载时没有损坏呢？
答案是把每个小块数据的哈希值拼到一起，然后对这个长字符串作一次哈希运算，得到哈希列表的根哈希。只要根哈希校队一样就说明哈希列表是正确的，再通过哈希列表校验小数据块，如果所有小数据块验证通过则说明大文件没有损坏。
SPV节点的merkle树验证
验证交易的过程和文件验证很相似，可以认为每个交易是一个小数据块，但比特币使用Merkle树的方式进行验证，相当于哈希列表。Merkle树是一种哈希二叉树，它的明显的一个好处是可以单独拿出来一个分支（作为一棵小树）对部分数据进行校验，更加高效。
我们回看下上面的区块结构图，区块体就是这样一个Merkle树，被用来归纳一个区块中的所有交易。每个叶子节点是每个交易信息的哈希，往上对相邻的两个哈希合并字符串再哈希，继续类似的操作直到只剩下顶部一个节点，即Merkle根，存入区块头。
因为Merkle树是二叉树，所以它需要偶数个叶子节点。如果有奇数个交易需要归纳，那最后的交易就会被复制一份以构成偶数个叶子节点，这种偶数个叶子节点的树也被称为平衡树。
SPV节点不保存所有交易也不会下载整个区块，仅仅保存区块头，我们来看看它是如何对交易数据进行验证的。
假如要验证区块结构图中交易6，SPV节点会通过向相邻节点索要（通过Merkleblock消息），包括从交易6哈希值沿Merkle树上溯至区块头根哈希处的哈希序列（即哈希节点6，5，56，78，5678，1234，1-8 – 称为认证路径）来确认交易的存在性和正确性。
在N个交易组成的区块中确认任意一笔交易只需要计算log2(N)个字节的哈希值，非常快速高校。