在上一篇文章"Solidity合约中签名验证的一点实践"中提到过，白名单机制一般有两种，除了签名验证的方式外，就是本文讲述的Merkle Root验证的方式。
主要做法是在服务端对白名单地址列表整体构建Merkle树，计算出树的root hash，合约只需存储这个Merkle的根哈希值就可以了。由于Merkle tree的构建，不需要任何私钥，所以安全性有很大提升，目前大多数新项目都会采用这个方法。
整体交互流程和签名验证比较相似，大致为：
Merkle树在区块链中应用非常广泛，比如在比特币中就是用交易作为了叶子节点的数据节点，使得可以快速验证某一笔交易是否在区块中是否存在。概念参考: Merkle Tree与区块链
而在白名单场景中，叶子节点的数据节点就是一个一个的地址。
同样，在第三方库OpenZeppelin中，已经实现(或者说定义)了根哈希验证的方法，用户的自定义合约里只有引入MerkleProof这个library即可。验证的源代码如下：
function verify(
bytes32[] memory proof,
bytes32 root,
bytes32 leaf
) internal pure returns (bool) {
bytes32 computedHash = leaf;
for (uint256 i = 0; i < proof.length; i++) {
bytes32 proofElement = proof[i];
if (computedHash <= proofElement) {
// Hash(current computed hash + current element of the proof)
computedHash = keccak256(abi.encodePacked(computedHash, proofElement));
} else {
// Hash(current element of the proof + current computed hash)
computedHash = keccak256(abi.encodePacked(proofElement, computedHash));
}
}
// Check if the computed hash (root) is equal to the provided root
return computedHash == root;
}
在这里我们可以看到传参分别是proof的byte32数组，root的hash值，以及leaf(实际就是用户地址)。这个方法中，通过leaf和对应Merkle节点的hash值，循环计算出根root哈希值，如果与传参root相同则验证通过。
其中需要注意的是
使用该library的合约示例代码如下，rootHash则为预先保存在合约里的根哈希值：
using MerkleProof for bytes32[];
bytes32 public rootHash;
function merkleVerify(bytes32[] memory proof) public view returns(bool){
return proof.verify(rootHash,bytes32(uint256(uint160(msg.sender))));
}
根据语言的不同，后端工作量差别较大。
如果是nodejs，则有OpenZeppelin推荐的merkletreejs库，直接使用即可，操作十分简单。可参考OpenZeppelin官方测试用例
如果是其他语言，则需要寻找是否有现成的第三方库，目前构建Merkle树的库很多，但是加入了节点间排序的比较少，而且构造的proof列表往往不符合solidity验证的需求。因此本文模仿merkletreejs的核心逻辑，结合web3j库，用java实现了初始化构建、生成proof列表，验证proof 这三个功能：
import org.web3j.crypto.Hash;
import org.web3j.utils.Numeric;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class MerkleTree {
private final List<byte[]> leaves;
private final List<List<byte[]>> layers;
public MerkleTree(List<String> leafList) {
this.leaves = leafList.stream().map(key -> Hash.sha3(key.getBytes())).collect(Collectors.toList());
this.layers = new ArrayList<>();
processLeaves(this.leaves);
}
private byte[] getRoot() {
if(this.layers.size() == 0){
return new byte[]{
};
}
return this.layers.get(this.layers.size()-1).get(0);