基于此，哈希算法可以说是保证区块链不可篡改性的基石。

常见算法：
目前常见的哈希算法包括MD5和SHA系统算法。

Merkle Tree

默克尔树（Merkle tree，MT）是一种哈希二叉树，1979年由Ralph Merkle发明。与标准二叉树一样，由一组叶节点，一组中间节点和一个根节点构成。叶节点包含存储数据或其哈希值，中间节点是其两个子节点内容的哈希值，最上层的根节点同样也是由它的两个子节点内容的哈希值组成。如图：

以图中树为例，叶节点HA,HB,HC和HD分别存储了交易A,B,C,D进行hash运算之后得到的哈希值；中间节点HAB,HCD则各存储了其左右两个子节点经过hash运行后的哈希值；同理，最上层的根节点（Merkle树根）存储了其左右子节点HAB和HCD经过hash运算后得到的哈希值，该值就是这颗Merkel树的根哈希。

Merkle树逐层记录哈希值的特点，使得底层数据的任何变动，都会传递到其父节点，一层层的沿着路径一直到树根。这意味着根哈希代表了对底层所有数据的“数据摘要”。

但是根据上述哈希算法的特点，我们知道数据摘要是哈希算法最重要的一个用途。
那么直接对区块中的所有交易进行一次哈希运算hash(A+B+C+D)，同样可以保证区块中的所有交易的完整性。为什么还需要Merkle树呢？这就不得不提到Merkle树两个重要的特性：

1. 快速定位修改：如果交易B的数据被篡改，会影响到HB,HAB和Root(HABCD)。一旦发现根节点Root的哈希值发生变化，沿着Root -> HAB -> HB 最多通过O(lgn)时间即可快速定位到实际发生改变的交易B。
2. 零知识证明：它指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。例如如何证明某个区块中包含交易B？只需要构造如图所示的Merkle树，公布HA，HCD和Root(HABCD)。交易B的拥有者通过验证生成的Root是否与公布的一致，即可证明交易B是否被包含在该区块中，整个过程无需知道其他交易的真实内容。

在区块链中，每个区块都有一颗Merkle树，叶节点保存了打包在区块中交易的哈希值，层层递归之后得到Merkle树根值。Merkle树根值被保存在区块头中，用于总结并快速校验区块中所有交易数据

除此之外，区块头中父区块哈希值，使得每个区块都可以找到其前一个节点，这样一直倒退就形成了一条完整的区块链。

转载自：https://www.jianshu.com/p/4dccf4816b7a

DAG

区块链之所以能连成一条链，是因为新区块中有指向上一个区块的指针，所以说区块链的数据结构是一个链表。但是区块链的问题就在于它是一条线，假设一个区块生成的时间是固定的，那么这样一条线的结构就会造成性能瓶颈。因为每隔这个固定时间，只允许有一个区块添加到链上。所以要提升区块链的性能，大概有两个思路，一个是缩短生成一个区块的时间，而对于采用了 DAG 技术的区块链项目，走的就是另外一个思路了，也就是改变数据的结构，让新数据的添加可以并行进行。

区块链中使用 DAG 的基本方式

基于 DAG 如何来实现常见的区块链功能：

1. 交易验证。常见的做法是，DAG 项目会要求后发起交易的人必须选择一个或多个之前的交易来验证。DAG 项目中不会把交易打包成区块，这样每个交易就是一个节点，交易之间的指针就是边，交易历史就形成了一个 DAG 。
2. 共识。只有交易验证，保证不了系统的安全。如何有人发恶意交易，出现了各种争端，谁来解决呢？基本的共识思路是通过某种规则选择出几十个见证人，让见证人通过 BFT 协议或者其他规则来见证交易。Byteball 项目规则是选出12个实名制的见证人，IOTA 则采用了一个临时的中心化 Coordinator 机制。
3. 激励。DAG 类的项目中一般没有挖矿，通常的做法是一次性发行所有币。例如，Nano 项目就是通过在创世账户中直接发放的形式，来一次性发行所有的币的。参与验证的机器会获得代币激励。

Merkle DAG

Merkle DAG 是 IPFS 核心的数据结构。

参考资料：https://zhuanlan.zhihu.com/p/52424180