Uma árvore de Merkle (ou árvore hash) é uma estrutura de árvore binária onde cada nó folha representa um hash de um bloco de dados. A árvore é construída através de hashing de pares de nós folha até que reste apenas um hash, que é a raiz de Merkle.
A raiz Merkle de contribui para a segurança da blockchain ao permitir a deteção rápida de alterações em qualquer transação dentro de um bloco sem precisar armazenar ou processar os dados de transação do bloco inteiro. Em vez de verificar cada transação individualmente, a raiz de Merkle permite que os nós verifiquem se uma transação faz parte de um bloco verificando apenas um pequeno subconjunto dos hashes.
Como o hash final da árvore de Merkle, se até mesmo uma única transação for alterada, o hash correspondente mudará, levando a uma raiz de Merkle completamente diferente e tornando evidente que os dados foram adulterados.
Na Bitcoin, cada bloco contém uma árvore de Merkle que reflete todas as transações dentro daquele bloco. Quando os miners criam um bloco, estes calculam a raiz Merkle com base nas transações, e essa raiz é incluída no cabeçalho do bloco. Isso ajuda a manter a integridade e segurança da blockchain.