Ralph Merkle

Ralph Merkle于1952年2月2日出生在加利福尼亚州加利福尼亚州加利福尼亚州是美国濒临太平洋的一个州，首府为Sacramento，最大城市为洛杉矶。加利福尼亚于1850年9月9日加入联邦，为第31个州。2020年人口普查（2020年4月1日）人口为39,538,223人（约3953.8万人），居各州之首。点击查看完整词条伯克利，在加利福尼亚州长大。⁠[1][2]

他的父亲Theodore Charles Merkle是物理学家。Physics Today 1966年11月号刊登的讣告记载，Theodore Merkle生于俄亥俄州俄亥俄州俄亥俄州是美国中西部的一个州，首府为Columbus。该州于1803年加入联邦，为第17个州，也是第一个由西北领地划出的州；2020年人口普查（2020年4月1日）人口为11,799,448人（约1180万人）。点击查看完整词条Toledo，在University of MichiganUniversity of MichiganUniversity of Michigan（密歇根大学）是1817年在底特律创立、1837年迁至密歇根州安娜堡的大学，由经全州选举产生的董事会治理，另设Dearborn与Flint校区。点击查看完整词条求学，第二次世界大战期间为美国海军从事导弹研究，之后在University of California at BerkeleyUniversity of California, BerkeleyUniversity of California, Berkeley（加州大学伯克利分校，UC Berkeley）是University of California系统的成员校，其前身University of California于1868年由两校合并创立，1873年迁至加利福尼亚州伯克利。点击查看完整词条取得博士学位；他1953年以物理学家身份进入Lawrence Radiation Laboratory，1959年成为该实验室副主任，是参与武器和推进项目的反应堆物理学家，去世时任该实验室负责物理的副主任；讣告记载他于8月12日因癌症去世。Ralph Merkle在个人网站上写道，父亲主持过Project Pluto；他1995年访谈的编者说明附有一幅他父亲当时在加利福尼亚州研制的核动力冲压发动机的示意图。⁠[3][4][5]

他在个人网站上写道，他的姐妹Judith Merkle Riley写过历史小说，他的great uncle（祖父母一辈的兄弟）Fred Merkle是“of baseball fame”（以棒球闻名）的人物。⁠[4]

Ralph Merkle在University of California, Berkeley读计算机科学本科。1995年接受访谈时，他回忆自己上过在CAL分时系统上进行的暑期编程课，此后在伯克利的学业“basically learning about computers”（基本上都在学计算机）。⁠[5][2]

1974年秋，他选修了Lance Hoffman讲授的计算机安全课程CS244，在课程项目提案中提出一种让通信双方在不安全的信道上商定密钥的方法，即后来所称的Merkle’s Puzzles。Hoffman没有接受他七页长的第一份提案，他改写成两页后仍未引起Hoffman的兴趣，于是退选了这门课，但继续研究这个想法。他在1995年的访谈中回忆，Hoffman建议他改做数据压缩，他当时“rather frustrated”（相当沮丧）。⁠[6][2][5]

National Inventors Hall of Fame的介绍写道，他在1974年作为本科生意识到公钥密码学是可能的，并在1976年与Whitfield Diffie、Martin Hellman合作之前一直独自研究。⁠[1]

Computer History Museum记载他1974年在University of California, Berkeley取得计算机科学理学学士学位；Georgia Institute of Technology 2003年的新闻稿则写他在UC Berkeley取得计算机科学文学学士和理学硕士学位。⁠[2][7]

Berkeley教员Bob Fabry看过早期稿后的评语是“Publish it, win fame and fortune!”（发表它，名利双收！）。1975年8月，他把论文投给Communications of the Association for Computing Machinery的编辑Susan Graham。审稿人是一位身份至今不明的“experienced cryptography expert”（资深密码学专家），他在信中写道，论文“is not in the main stream of present cryptography thinking”（不属于当前密码学思想的主流），并认为“it is extremely dangerous to transmit key information in the clear”（以明文传送密钥信息极其危险）；Graham退稿时写道，她“was particularly bothered by the fact that there are no references to the literature”（尤其不满论文没有引用任何文献）。Merkle在个人网站上写道，他没有引用任何关于公钥密码学的已有研究，本应在投稿前“looked up ‘public key cryptography’ on GoogleGoogleGoogle是一家美国科技公司，由Larry Page与Sergey Brin创办，1998年注册成立，2015年成为Alphabet旗下企业。其业务涵盖互联网搜索、广告、软件平台、云计算及人工智能。点击查看完整词条”（在Google上查一查公钥密码学这个术语），并称自己的辩解“feeble”（站不住脚）：这个术语那时还不存在。修改稿的日期为1975年12月7日。⁠[6]

他在1995年的访谈中回忆，是Peter Blatman最先让他与Stanford UniversityStanford UniversityStanford University是美国加利福尼亚州的研究型大学，由Leland与Jane Stanford于1885年创立，1891年开学。点击查看完整词条的Diffie和Hellman取得联系；他写给Hellman的一封信末尾日期为1976年2月7日，他据此推断自己是在1976年2月初得知Diffie和Hellman的；Hellman明确表示这是一个“good and worthwhile problem”（值得研究的好问题）。⁠[5]

Association for Computing Machinery为Whitfield Diffie撰写的传记写道，Hellman和Diffie在1975年得知了Merkle的研究，两人1976年的论文以“submitted paper”（已投稿论文）引用了他的工作；Computer History Museum记载，他在1976年夏加入两人的团队，同年秋成为Hellman指导的博士研究生。⁠[8][2]

Computer History Museum记载，他1977年在Stanford University取得电机工程硕士学位。⁠[2]

1977年9月6日，Martin E. Hellman、Bailey W. Diffie和Ralph C. Merkle提交专利申请“Cryptographic apparatus and method”，受让人为Leland Stanford Junior University；该申请于1980年4月29日获授美国专利第4,200,770号。Association for Computing Machinery为Diffie撰写的传记称之为由Stanford持有的“Diffie-Hellman-Merkle patent”，并写道Stanford曾把它再许可给Massachusetts Institute of TechnologyMassachusetts Institute of TechnologyMassachusetts Institute of Technology（麻省理工学院，简称MIT）是位于美国马萨诸塞州剑桥的私立研究型大学，1861年获马萨诸塞州颁发特许状，1865年招收首批学生，1916年由波士顿迁至现址。截至2025年10月，学校有学生11,816人，学校统计其社群成员中有106位诺贝尔奖得主。点击查看完整词条。⁠[9][8]

1977年10月6日，Martin E. Hellman与Ralph C. Merkle提交专利申请“Public key cryptographic apparatus and method”，受让人同为Leland Stanford Junior University，1980年8月19日获授美国专利第4,218,582号；专利说明书中的示例系统利用所谓“knapsack problem”（背包问题）的难度。⁠[10]

1977年10月10日在Cornell UniversityCornell UniversityCornell University（康奈尔大学）是位于美国纽约州伊萨卡（Ithaca）的私立研究型大学，常春藤盟校成员，也是纽约州的联邦赠地大学，在常春藤盟校中独一无二。学校由 Ezra Cornell 与 Andrew Dickson White 于1865年创办，1868年开学。除伊萨卡主校区外，学校在纽约市设有 Weill Cornell Medicine 和 Cornell Tech，并在卡塔尔设有医学院分校。2024年秋季在校学生26,793人。现任校长为 Michael I. Kotlikoff。点击查看完整词条举行的研讨会上，原定由学生合著者报告的论文改由Martin Hellman宣读。Hellman在个人网站上写道，当时甚至存在他们可能因违反《国际武器贸易条例》（ITAR）而被起诉的威胁；Stanford的法律总顾问认为，若ITAR被解释得宽到涵盖这些论文便会违宪，但诉讼可能持续多年、损害刚获博士学位者的职业生涯，因此建议学生不要亲自报告。Hellman把决定权交给Merkle和Steve Pohlig，两人起初说“We need to give the papers, the hell with this.”（我们得去讲，管它呢），但家人的担忧最终占了上风；会上两人站在讲台旁，由Hellman宣读论文。⁠[11][12]

他的论文《Secure Communications Over Insecure Channels》刊于Communications of the Association for Computing Machinery 1978年4月第21卷第4期第294—299页，收稿日期为1975年8月，修订日期为1977年9月，由S. L. Graham和R. L. Rivest编辑的“Programming Techniques”栏目刊出；他在个人网站上写道，论文“only after almost three years of delay”（拖延了近三年之后才）发表，那时其他人已发表了相关研究。⁠[13][6]

1978年9月，R. Merkle与M. Hellman在IEEE Transactions on Information Theory第24卷第5期第525—530页发表《Hiding information and signatures in trapdoor knapsacks》。同年12月，Adi Shamir与Richard E. Zippel在Massachusetts Institute of Technology计算机科学实验室的技术备忘录中指出，Merkle-Hellman公钥系统的一个简化版本可以被破解，而完整系统“seems to be resistant”（似乎能抵御）他们提出的攻击。Association for Computing Machinery为Diffie撰写的传记写道，Diffie写道，这种陷门背包系统“not lend itself readily to the production of signatures”（不太适合用来生成签名）。⁠[14][15][8]

1979年，他在Stanford University取得电机工程博士学位。⁠[2][11]

Whitfield Diffie在1992年的访谈中回忆，Merkle“in 1980 or ’79”（1980年或1979年）在Bell Northern Research为他工作，后来因为两人“didn’t get along very well”（相处得不太好）而离开；Diffie说Merkle想直接着手研制公钥系统，并认为自己当时“far too conservative”（过于保守）。⁠[16]

1979年9月5日，Ralph C. Merkle以唯一发明人身份提交专利申请“Method of providing digital signatures”，受让人为Leland Stanford Junior University，1982年1月5日获授美国专利第4,309,569号。专利摘要描述一种为认证消息提供数字签名的方法，使用以秘密数的单向函数为基础的“authentication tree function”（认证树函数），说明书阐述了用二叉认证树进行的“tree authentication”（树形认证）。CoinDeskCoinDeskCoinDesk 是2013年创办的加密货币媒体、活动、指数与数据公司，总部位于纽约，旗下有新闻网站 CoinDesk、年度加密行业大会 Consensus 和 CoinDesk Indices 指数业务。2023年11月，数字资产交易所 Bullish 从 Digital Currency Group 手中收购 CoinDesk，此后 CoinDesk 作为 Bullish 旗下独立子公司运营。点击查看完整词条 2016年的文章写道，Merkle树的发明者在1979年的原始论文中把这种结构称为“certified digital signatures”（经认证的数字签名）。⁠[17][18]

取得博士学位后，他到硅谷的小型计算机公司Elxsi工作，1980—1988年任Elxsi Corporation编译器开发经理。⁠[2][7]

1980年4月，他在IEEE Computer Society的1980 Symposium on Security and Privacy会议论文集第122—133页发表《Protocols for public key cryptosystems》。Arvind Narayanan与Jeremy Clark在Association for Computing Machinery的杂志Queue上（2017年）写道，Merkle树以Ralph Merkle命名，他在这篇1980年的论文中提出这一构想，原本的用途是为公开的数字证书目录生成摘要。⁠[19][20]

1982年，UMI Research Press出版了他的著作《Secrecy, Authentication, and Public Key Systems》。⁠[7]

他的妻子是电子游戏设计师Carol Shaw。Carol Shaw在2011年的访谈中回忆，两人1976年在Berkeley的CS111（Computer Science System Simulation）课上相识，他注意到她期中考试成绩比他好，由此对她产生兴趣；两人同居一段时间后于1983年结婚。⁠[4][21]

1988—1999年，他在Xerox PARC任研究科学家，并从1988年起研究纳米技术。Carol Shaw在2011年的访谈中把这份工作形容为“this great job”（这份很好的工作）。⁠[7][2][21]

他在个人网站上写道，1989年他和妻子加入了人体冷冻保存机构Alcor，他称之为“the world’s leading cryonics organization”（世界领先的人体冷冻保存机构）。⁠[4]

1995年5月18日，他接受Arnd Weber访谈，回顾公钥分发构想的形成，并说自己当时“primarily doing nanotechnology”（主要在做纳米技术），认为“Nanotechnology is going to have a big impact on the future of the world.”（纳米技术将对世界的未来产生巨大影响）。2002年1月16日，Karlsruhe Institute of Technology的技术评估与系统分析研究所（ITAS）把这次访谈与他1974年的论文和早期草稿一并整理发布。⁠[5]

Association for Computing Machinery 2016年的新闻稿写道，该会1996年度的Paris Kanellakis Theory and Practice Award由Leonard Adleman、Whitfield Diffie、Martin Hellman、Ralph Merkle、Ronald Rivest和Adi Shamir共同获得。⁠[22]

Foresight Institute列出的1998年Feynman Prize获奖者为Ralph C. Merkle、Stephen Walch、M. Reza Ghadiri和Fotis Nifiatis；Merkle在个人网站上写明自己获得的是理论类奖项，Georgia Institute of Technology的新闻稿称他是该年度理论奖的共同获奖者。⁠[23][4][7]

他在个人网站上写道，自1998年5月21日起担任Alcor的董事。⁠[4]

1999年起，他在达拉斯附近的纳米技术初创公司Zyvex LLC任principal fellow，领导纳米技术研究。同年，他与Whitfield Diffie、Martin Hellman共获IEEE Kobayashi Award。⁠[7][8]

2000年，他获得RSA Award in Mathematics。⁠[2][7]

2003年7月15日，Georgia Institute of Technology宣布任命他为Georgia Tech Information Security Center（GTISC）主任，自9月8日起生效，接替代理主任Richard A. DeMillo；他作为Professor of Computing和GTISC主任加入College of Computing教员队伍，向教务长办公室汇报。新闻稿写道，他当时持有11项专利，包括与Hellman、Diffie合作的公钥分发和公钥密码系统基础专利，并任Foresight Institute技术评估副总裁和Alcor Life Extension Foundation董事；他是Association for Computing Machinery、American Chemical Society、American Physical Society和IEEE的会员，曾为Xerox PARC、Securify和若干未公开名称的客户提供咨询。教务长Jean-Lou Chameau说：“His extensive research experience, credibility, and leadership will enhance GTISC’s successes.”（他丰富的研究经验、公信力和领导力将助力GTISC取得更多成就。）Computer History Museum记载他2003年成为Georgia Tech的杰出教授。⁠[24][7][2]

2006年，他回到加利福尼亚州。⁠[2]

2008年，他当选International Association for Cryptologic Research（IACR）会士，表彰语为“For the invention of public-key cryptography.”（表彰其发明公钥密码学）。⁠[25]

2010年，IEEE把Richard W. Hamming Medal授予Martin Hellman、Whitfield Diffie和Ralph Merkle三人。Foresight Institute 2010年2月16日的文章转引Stanford News的公告：“Thirty-five years ago, Martin Hellman, Whitfield Diffie and Ralph Merkle developed an easy method”（35年前，Martin Hellman、Whitfield Diffie和Ralph Merkle开发出一种简便方法），用于在不安全的信道上发送安全消息。⁠[26][22]

2011年，他凭美国专利第4,200,770号入选National Inventors Hall of Fame，并当选Computer History Museum会士，表彰语为“For his work, with Whitfield Diffie and Martin Hellman, on public key cryptography”（表彰他与Whitfield Diffie、Martin Hellman在公钥密码学方面的工作）。⁠[1][2]

2011年3月11日，Computer History Museum的Jon Plutte为他录制访谈，文字稿共10页，内容包括他在Berkeley的早期研究如何发展出独特的密钥交换方法、他的工作与Martin Hellman和Whitfield Diffie随后在Stanford University的工作之间的关系，以及他对新兴技术的看法。⁠[27]

CoinDesk 2016年的文章写道，2014年5月，他以顾问身份加入EthereumEthereum（以太坊）Ethereum 是2015年上线的开放式通用智能合约区块链，原生资产为 ether（ETH）。项目由 Vitalik Buterin 提出并由八位联合创始人共同推进；网络现采用权益证明，以 EVM、账户模型、rollup 扩容路线和开放 EIP 流程为核心。点击查看完整词条项目，随后被Vitalik ButerinVitalik ButerinVitalik Buterin 是以太坊构想者、白皮书作者与八位联合创始人之一，也是《Bitcoin Magazine》联合创办人。以太坊基金会将他称为 Ethereum 的 inventor；他长期参与协议研究与公共讨论，但不以 CEO 身份控制网络。点击查看完整词条一篇关于futarchy的文章吸引；futarchy是Robin HansonRobin HansonRobin Hanson是美国经济学家，George Mason University经济学副教授，以开创性地研究预测市场、倡导以预测市场为基础的治理形式futarchy，以及著有The Age of Em并合著The Elephant in the Brain知名。点击查看完整词条于2000年提出的以预测市场为基础的治理模式。⁠[18]

2016年5月，他发表27页的论文《DAOs, Democracy, and Governance》，提出用预测市场来决定公民身份、评估集体福利、通过法案、选举领导人和防止战争等事务；论文把比特币本身视为第一个DAO原型。CoinDesk 2016年6月28日的文章引述他的话，技术正在使越来越小的群体有能力造成越来越大的破坏，“we have to pay greater attention to dealing with the governance issues”（我们必须更加重视治理问题），以及“people don’t fight wars if they know what the outcome is going to be”（如果人们知道结果会怎样，就不会打仗）。⁠[18]

同一篇文章写道，第一个大规模DAO——The DAO在有人设法操纵其治理模式的部分环节后，失去了原本价值逾1.5亿美元资源中的很大一部分；Merkle认为DAO民主必须能够自动改进自身的核心软件，并设想DAO之间以达尔文式的竞争演化，建议先在学生组织等小团体中试行DAO民主，再推广到“bankrupt cities or lawless states”（破产的城市或无法无天的国家）；他曾在加利福尼亚州Palo Alto向Decentralized Autonomous Society介绍这篇论文。他在个人网站上也写道，与比特币相关的概念可以通过“DAO Democracy”改进治理。⁠[18][4]

截至2026年11月，他的个人网站列出的身份为Institute for Molecular Manufacturing高级研究员（Senior Research Fellow）、Nanofactory Corporation与Nanofactory CBN（NFCBN）总裁、Nanofactory Collaboration共同创办人和Alcor董事，并以“Life is good. More is better.”（生活美好，多多益善）为座右铭。National Inventors Hall of Fame的介绍还写到他是Singularity UniversitySingularity UniversitySingularity University（奇点大学）是由 Peter H. Diamandis 与 Ray Kurzweil 创办的科技与领导力教育机构，提供面向管理者的短期课程、组织培训和创业支持。其主题是快速发展的技术及其社会、商业影响。点击查看完整词条的教员。⁠[4][1]

Carol Shaw在2011年的访谈中提到，她曾与丈夫Ralph Merkle住在Mountain View，并回忆他用套件自制过一台终端机。Merkle在个人网站上列出的其他兴趣包括纳米技术的医学应用、计算化学、可逆计算以及extropians（超人类主义的extropy运动）。⁠[21][4]

Carol Shaw在同一访谈中还回忆：她为Atari编写3D Tic-Tac-Toe时，Ralph找到了一篇论文，其中有人借助计算机证明了先手在完美对局下总能获胜；他曾为她的River Raid的Atari 800版本提出让河道随玩家向左或向右而不断分岔的设想，但她因工期紧张没有实现；多年后，他在Xerox PARC复制了存有她未发行的首款游戏Polo原型的EPROM芯片，以提取其二进制文件；她后来开发的MASS（Molecular Assembler Sequence Software）项目与他的纳米技术工作相关，但没有完成。⁠[21]

他在个人网站上写道，分子制造的核心目标是设计、建模和制造能以低成本生产在分子细节上加以规定的产品的系统，他的研究涉及分子机械臂和Stewart平台等定位装置、自我复制和convergent assembly（汇聚式装配）。他曾主持第四届和第五届Foresight Conference on Molecular Nanotechnology，并担任学术期刊Nanotechnology的执行编辑多年。⁠[4]

他在个人网站上把人体冷冻保存称为通往未来的桥梁：如果人们活不到受益于未来纳米医学的那一天，“cryonics offers a bridge to the future in case we wouldn’t otherwise make it”（人体冷冻保存提供了一座通往未来的桥梁，以防我们无法以别的方式抵达）。⁠[4]

Whitfield Diffie在1992年的访谈中说“The most original person I can identify in this case is Merkle.”（在这件事上我能指出的最有原创性的人是Merkle），“Merkle had the earliest claim.”（Merkle最早提出），并称Merkle’s Puzzles是“the first thing which is really any sort of a solution to the problem”（第一个真正称得上是这个问题解法的东西）、“a fantastic discovery”（了不起的发现）；他也认为这一系统的工作量因子无法改进到适用于大多数信道的程度。Diffie同时认为，Merkle的工作没有更早受到重视，部分原因是Merkle“didn’t write very well”（文章写得不太好），论文“very very hard to read”（非常难读）；访谈编者注明，Diffie指的显然不是Merkle的早期论文，而是后来的版本。⁠[16]

Foresight Institute 2010年关于Hamming Medal的文章写道，Martin Hellman对Merkle一同获奖特别高兴，因为Merkle早期的公钥研究没有得到应有的承认，他说：“Ralph really deserves equal credit with us.”（Ralph确实应与我们享有同等功劳）；Association for Computing Machinery为Diffie撰写的传记写道，Hellman后来主张公钥密码学的功劳应归于“Diffie-Hellman-Merkle”。2003年，Richard A. DeMillo说Merkle与Martin Hellman和Whitfield Diffie“invented modern cryptography”（发明了现代密码学）；Georgia Institute of Technology的新闻稿还引用The New York TimesThe New York TimesThe New York Times（纽约时报）是在纽约市出版的美国晨报，1851年创刊，由The New York Times Company出版。点击查看完整词条的说法，称他是让互联网安全交易成为可能的加密技术的发明者之一。⁠[26][8][7]

Satoshi NakamotoSatoshi NakamotoSatoshi Nakamoto是比特币的化名创造者，于2008年发布比特币白皮书、2009年推出首版比特币软件并创建区块链，约2011年后停止公开活动，其真实身份至今未经证实。点击查看完整词条的比特币白皮书《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》在第7节“Reclaiming Disk Space”写道，交易“are hashed in a Merkle Tree”（被哈希进一棵Merkle树），区块哈希中只包含树根，并把Merkle的1980年论文列为参考文献[7]；第8节“Simplified Payment Verification”中，用户通过获取把交易与其所在区块联系起来的“Merkle branch”（Merkle分支）来验证支付。Arvind Narayanan与Jeremy Clark写道，比特币每个区块的Merkle树中，叶节点就是交易。⁠[19][20]

CoinDesk 2016年的文章写道，基于Merkle树的哈希方法是比特币和Ethereum的核心；他本人在个人网站上写道：“Merkle trees are central to Bitcoin.”（Merkle树是比特币的核心）。⁠[18][4]

他在个人网站上认为，未来很可能出现的量子计算机会危及RSA和ECC等广泛使用的公钥系统，建议有高安全需求的机构在抗量子算法可用之前采用基于传统算法的密码系统，并推荐美国国家标准与技术研究院（NIST）的后量子密码项目。⁠[4]

个人网站：https://ralphmerkle.com/（在新窗口打开）。⁠[4]