Ralph Merkle

Ralph Merkle於1952年2月2日出生在加利福尼亞州加利福尼亞州加利福尼亞州是美國瀕臨太平洋的一個州，首府為Sacramento，最大城市為洛杉磯。加利福尼亞於1850年9月9日加入聯邦，為第31個州。2020年人口普查（2020年4月1日）人口為39,538,223人（約3953.8萬人），居各州之首。點擊查看完整詞條伯克利，在加利福尼亞州長大。⁠[1][2]

他的父親Theodore Charles Merkle是物理學家。Physics Today 1966年11月號刊登的訃告記載，Theodore Merkle生於俄亥俄州俄亥俄州俄亥俄州是美國中西部的一個州，首府為Columbus。該州於1803年加入聯邦，為第17個州，也是第一個由西北領地劃出的州；2020年人口普查（2020年4月1日）人口為11,799,448人（約1180萬人）。點擊查看完整詞條Toledo，在University of MichiganUniversity of MichiganUniversity of Michigan（密歇根大學）是1817年在底特律創立、1837年遷至密歇根州安娜堡的大學，由經全州選舉產生的董事會治理，另設Dearborn與Flint校區。點擊查看完整詞條求學，第二次世界大戰期間為美國海軍從事導彈研究，之後在University of California at BerkeleyUniversity of California, BerkeleyUniversity of California, Berkeley（加州大學伯克利分校，UC Berkeley）是University of California系統的成員校，其前身University of California於1868年由兩校合併創立，1873年遷至加利福尼亞州伯克利。點擊查看完整詞條取得博士學位；他1953年以物理學家身份進入Lawrence Radiation Laboratory，1959年成為該實驗室副主任，是參與武器和推進項目的反應堆物理學家，去世時任該實驗室負責物理的副主任；訃告記載他於8月12日因癌症去世。Ralph Merkle在個人網站上寫道，父親主持過Project Pluto；他1995年訪談的編者說明附有一幅他父親當時在加利福尼亞州研製的核動力沖壓發動機的示意圖。⁠[3][4][5]

他在個人網站上寫道，他的姐妹Judith Merkle Riley寫過歷史小說，他的great uncle（祖父母一輩的兄弟）Fred Merkle是“of baseball fame”（以棒球聞名）的人物。⁠[4]

Ralph Merkle在University of California, Berkeley讀計算機科學本科。1995年接受訪談時，他回憶自己上過在CAL分時系統上進行的暑期編程課，此後在伯克利的學業“basically learning about computers”（基本上都在學計算機）。⁠[5][2]

1974年秋，他選修了Lance Hoffman講授的計算機安全課程CS244，在課程項目提案中提出一種讓通信雙方在不安全的信道上商定密鑰的方法，即後來所稱的Merkle’s Puzzles。Hoffman沒有接受他七頁長的第一份提案，他改寫成兩頁後仍未引起Hoffman的興趣，於是退選了這門課，但繼續研究這個想法。他在1995年的訪談中回憶，Hoffman建議他改做數據壓縮，他當時“rather frustrated”（相當沮喪）。⁠[6][2][5]

National Inventors Hall of Fame的介紹寫道，他在1974年作為本科生意識到公鑰密碼學是可能的，並在1976年與Whitfield Diffie、Martin Hellman合作之前一直獨自研究。⁠[1]

Computer History Museum記載他1974年在University of California, Berkeley取得計算機科學理學學士學位；Georgia Institute of Technology 2003年的新聞稿則寫他在UC Berkeley取得計算機科學文學學士和理學碩士學位。⁠[2][7]

Berkeley教員Bob Fabry看過早期稿後的評語是“Publish it, win fame and fortune!”（發表它，名利雙收！）。1975年8月，他把論文投給Communications of the Association for Computing Machinery的編輯Susan Graham。審稿人是一位身份至今不明的“experienced cryptography expert”（資深密碼學專家），他在信中寫道，論文“is not in the main stream of present cryptography thinking”（不屬於當前密碼學思想的主流），並認為“it is extremely dangerous to transmit key information in the clear”（以明文傳送密鑰信息極其危險）；Graham退稿時寫道，她“was particularly bothered by the fact that there are no references to the literature”（尤其不滿論文沒有引用任何文獻）。Merkle在個人網站上寫道，他沒有引用任何關於公鑰密碼學的已有研究，本應在投稿前“looked up ‘public key cryptography’ on GoogleGoogleGoogle是一家美國科技公司，由Larry Page與Sergey Brin創辦，1998年註冊成立，2015年成為Alphabet旗下企業。其業務涵蓋互聯網搜索、廣告、軟件平臺、雲計算及人工智能。點擊查看完整詞條”（在Google上查一查公鑰密碼學這個術語），並稱自己的辯解“feeble”（站不住腳）：這個術語那時還不存在。修改稿的日期為1975年12月7日。⁠[6]

他在1995年的訪談中回憶，是Peter Blatman最先讓他與Stanford UniversityStanford UniversityStanford University是美國加利福尼亞州的研究型大學，由Leland與Jane Stanford於1885年創立，1891年開學。點擊查看完整詞條的Diffie和Hellman取得聯繫；他寫給Hellman的一封信末尾日期為1976年2月7日，他據此推斷自己是在1976年2月初得知Diffie和Hellman的；Hellman明確表示這是一個“good and worthwhile problem”（值得研究的好問題）。⁠[5]

Association for Computing Machinery為Whitfield Diffie撰寫的傳記寫道，Hellman和Diffie在1975年得知了Merkle的研究，兩人1976年的論文以“submitted paper”（已投稿論文）引用了他的工作；Computer History Museum記載，他在1976年夏加入兩人的團隊，同年秋成為Hellman指導的博士研究生。⁠[8][2]

Computer History Museum記載，他1977年在Stanford University取得電機工程碩士學位。⁠[2]

1977年9月6日，Martin E. Hellman、Bailey W. Diffie和Ralph C. Merkle提交專利申請“Cryptographic apparatus and method”，受讓人為Leland Stanford Junior University；該申請於1980年4月29日獲授美國專利第4,200,770號。Association for Computing Machinery為Diffie撰寫的傳記稱之為由Stanford持有的“Diffie-Hellman-Merkle patent”，並寫道Stanford曾把它再許可給Massachusetts Institute of TechnologyMassachusetts Institute of TechnologyMassachusetts Institute of Technology（麻省理工學院，簡稱MIT）是位於美國馬薩諸塞州劍橋的私立研究型大學，1861年獲馬薩諸塞州頒發特許狀，1865年招收首批學生，1916年由波士頓遷至現址。截至2025年10月，學校有學生11,816人，學校統計其社群成員中有106位諾貝爾獎得主。點擊查看完整詞條。⁠[9][8]

1977年10月6日，Martin E. Hellman與Ralph C. Merkle提交專利申請“Public key cryptographic apparatus and method”，受讓人同為Leland Stanford Junior University，1980年8月19日獲授美國專利第4,218,582號；專利說明書中的示例系統利用所謂“knapsack problem”（背包問題）的難度。⁠[10]

1977年10月10日在Cornell UniversityCornell UniversityCornell University（康奈爾大學）是位於美國紐約州伊薩卡（Ithaca）的私立研究型大學，常春藤盟校成員，也是紐約州的聯邦贈地大學，在常春藤盟校中獨一無二。學校由 Ezra Cornell 與 Andrew Dickson White 於1865年創辦，1868年開學。除伊薩卡主校區外，學校在紐約市設有 Weill Cornell Medicine 和 Cornell Tech，並在卡塔爾設有醫學院分校。2024年秋季在校學生26,793人。現任校長為 Michael I. Kotlikoff。點擊查看完整詞條舉行的研討會上，原定由學生合著者報告的論文改由Martin Hellman宣讀。Hellman在個人網站上寫道，當時甚至存在他們可能因違反《國際武器貿易條例》（ITAR）而被起訴的威脅；Stanford的法律總顧問認為，若ITAR被解釋得寬到涵蓋這些論文便會違憲，但訴訟可能持續多年、損害剛獲博士學位者的職業生涯，因此建議學生不要親自報告。Hellman把決定權交給Merkle和Steve Pohlig，兩人起初說“We need to give the papers, the hell with this.”（我們得去講，管它呢），但家人的擔憂最終佔了上風；會上兩人站在講臺旁，由Hellman宣讀論文。⁠[11][12]

他的論文《Secure Communications Over Insecure Channels》刊於Communications of the Association for Computing Machinery 1978年4月第21卷第4期第294—299頁，收稿日期為1975年8月，修訂日期為1977年9月，由S. L. Graham和R. L. Rivest編輯的“Programming Techniques”欄目刊出；他在個人網站上寫道，論文“only after almost three years of delay”（拖延了近三年之後才）發表，那時其他人已發表了相關研究。⁠[13][6]

1978年9月，R. Merkle與M. Hellman在IEEE Transactions on Information Theory第24卷第5期第525—530頁發表《Hiding information and signatures in trapdoor knapsacks》。同年12月，Adi Shamir與Richard E. Zippel在Massachusetts Institute of Technology計算機科學實驗室的技術備忘錄中指出，Merkle-Hellman公鑰系統的一個簡化版本可以被破解，而完整系統“seems to be resistant”（似乎能抵禦）他們提出的攻擊。Association for Computing Machinery為Diffie撰寫的傳記寫道，Diffie寫道，這種陷門背包系統“not lend itself readily to the production of signatures”（不太適合用來生成簽名）。⁠[14][15][8]

1979年，他在Stanford University取得電機工程博士學位。⁠[2][11]

Whitfield Diffie在1992年的訪談中回憶，Merkle“in 1980 or ’79”（1980年或1979年）在Bell Northern Research為他工作，後來因為兩人“didn’t get along very well”（相處得不太好）而離開；Diffie說Merkle想直接著手研製公鑰系統，並認為自己當時“far too conservative”（過於保守）。⁠[16]

1979年9月5日，Ralph C. Merkle以唯一發明人身份提交專利申請“Method of providing digital signatures”，受讓人為Leland Stanford Junior University，1982年1月5日獲授美國專利第4,309,569號。專利摘要描述一種為認證消息提供數字簽名的方法，使用以秘密數的單向函數為基礎的“authentication tree function”（認證樹函數），說明書闡述了用二叉認證樹進行的“tree authentication”（樹形認證）。CoinDeskCoinDeskCoinDesk 是2013年創辦的加密貨幣媒體、活動、指數與數據公司，總部位於紐約，旗下有新聞網站 CoinDesk、年度加密行業大會 Consensus 和 CoinDesk Indices 指數業務。2023年11月，數字資產交易所 Bullish 從 Digital Currency Group 手中收購 CoinDesk，此後 CoinDesk 作為 Bullish 旗下獨立子公司運營。點擊查看完整詞條 2016年的文章寫道，Merkle樹的發明者在1979年的原始論文中把這種結構稱為“certified digital signatures”（經認證的數字簽名）。⁠[17][18]

取得博士學位後，他到硅谷的小型計算機公司Elxsi工作，1980—1988年任Elxsi Corporation編譯器開發經理。⁠[2][7]

1980年4月，他在IEEE Computer Society的1980 Symposium on Security and Privacy會議論文集第122—133頁發表《Protocols for public key cryptosystems》。Arvind Narayanan與Jeremy Clark在Association for Computing Machinery的雜誌Queue上（2017年）寫道，Merkle樹以Ralph Merkle命名，他在這篇1980年的論文中提出這一構想，原本的用途是為公開的數字證書目錄生成摘要。⁠[19][20]

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

他的妻子是電子遊戲設計師Carol Shaw。Carol Shaw在2011年的訪談中回憶，兩人1976年在Berkeley的CS111（Computer Science System Simulation）課上相識，他注意到她期中考試成績比他好，由此對她產生興趣；兩人同居一段時間後於1983年結婚。⁠[4][21]

1988—1999年，他在Xerox PARC任研究科學家，並從1988年起研究納米技術。Carol Shaw在2011年的訪談中把這份工作形容為“this great job”（這份很好的工作）。⁠[7][2][21]

他在個人網站上寫道，1989年他和妻子加入了人體冷凍保存機構Alcor，他稱之為“the world’s leading cryonics organization”（世界領先的人體冷凍保存機構）。⁠[4]

1995年5月18日，他接受Arnd Weber訪談，回顧公鑰分發構想的形成，並說自己當時“primarily doing nanotechnology”（主要在做納米技術），認為“Nanotechnology is going to have a big impact on the future of the world.”（納米技術將對世界的未來產生巨大影響）。2002年1月16日，Karlsruhe Institute of Technology的技術評估與系統分析研究所（ITAS）把這次訪談與他1974年的論文和早期草稿一併整理發佈。⁠[5]

Association for Computing Machinery 2016年的新聞稿寫道，該會1996年度的Paris Kanellakis Theory and Practice Award由Leonard Adleman、Whitfield Diffie、Martin Hellman、Ralph Merkle、Ronald Rivest和Adi Shamir共同獲得。⁠[22]

Foresight Institute列出的1998年Feynman Prize獲獎者為Ralph C. Merkle、Stephen Walch、M. Reza Ghadiri和Fotis Nifiatis；Merkle在個人網站上寫明自己獲得的是理論類獎項，Georgia Institute of Technology的新聞稿稱他是該年度理論獎的共同獲獎者。⁠[23][4][7]

他在個人網站上寫道，自1998年5月21日起擔任Alcor的董事。⁠[4]

1999年起，他在達拉斯附近的納米技術初創公司Zyvex LLC任principal fellow，領導納米技術研究。同年，他與Whitfield Diffie、Martin Hellman共獲IEEE Kobayashi Award。⁠[7][8]

2000年，他獲得RSA Award in Mathematics。⁠[2][7]

2003年7月15日，Georgia Institute of Technology宣佈任命他為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；他作為Professor of Computing和GTISC主任加入College of Computing教員隊伍，向教務長辦公室彙報。新聞稿寫道，他當時持有11項專利，包括與Hellman、Diffie合作的公鑰分發和公鑰密碼系統基礎專利，並任Foresight Institute技術評估副總裁和Alcor Life Extension Foundation董事；他是Association for Computing Machinery、American Chemical Society、American Physical Society和IEEE的會員，曾為Xerox PARC、Securify和若干未公開名稱的客戶提供諮詢。教務長Jean-Lou Chameau說：“His extensive research experience, credibility, and leadership will enhance GTISC’s successes.”（他豐富的研究經驗、公信力和領導力將助力GTISC取得更多成就。）Computer History Museum記載他2003年成為Georgia Tech的傑出教授。⁠[24][7][2]

2006年，他回到加利福尼亞州。⁠[2]

2008年，他當選International Association for Cryptologic Research（IACR）會士，表彰語為“For the invention of public-key cryptography.”（表彰其發明公鑰密碼學）。⁠[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日的文章轉引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開發出一種簡便方法），用於在不安全的信道上發送安全消息。⁠[26][22]

2011年，他憑美國專利第4,200,770號入選National Inventors Hall of Fame，並當選Computer History Museum會士，表彰語為“For his work, with Whitfield Diffie and Martin Hellman, on public key cryptography”（表彰他與Whitfield Diffie、Martin Hellman在公鑰密碼學方面的工作）。⁠[1][2]

2011年3月11日，Computer History Museum的Jon Plutte為他錄製訪談，文字稿共10頁，內容包括他在Berkeley的早期研究如何發展出獨特的密鑰交換方法、他的工作與Martin Hellman和Whitfield Diffie隨後在Stanford University的工作之間的關係，以及他對新興技術的看法。⁠[27]

CoinDesk 2016年的文章寫道，2014年5月，他以顧問身份加入EthereumEthereum（以太坊）Ethereum 是2015年上線的開放式通用智能合約區塊鏈，原生資產為 ether（ETH）。項目由 Vitalik Buterin 提出並由八位聯合創始人共同推進；網絡現採用權益證明，以 EVM、賬戶模型、rollup 擴容路線和開放 EIP 流程為核心。點擊查看完整詞條項目，隨後被Vitalik ButerinVitalik Buterin（維塔利克·布特林）Vitalik Buterin 是以太坊構想者、白皮書作者與八位聯合創始人之一，也是《Bitcoin Magazine》聯合創辦人。以太坊基金會將他稱為 Ethereum 的 inventor；他長期參與協議研究與公共討論，但不以 CEO 身份控制網絡。點擊查看完整詞條一篇關於futarchy的文章吸引；futarchy是Robin HansonRobin HansonRobin Hanson是美國經濟學家，George Mason University經濟學副教授，以開創性地研究預測市場、倡導以預測市場為基礎的治理形式futarchy，以及著有The Age of Em併合著The Elephant in the Brain知名。點擊查看完整詞條於2000年提出的以預測市場為基礎的治理模式。⁠[18]

2016年5月，他發表27頁的論文《DAOs, Democracy, and Governance》，提出用預測市場來決定公民身份、評估集體福利、通過法案、選舉領導人和防止戰爭等事務；論文把比特幣本身視為第一個DAO原型。CoinDesk 2016年6月28日的文章引述他的話，技術正在使越來越小的群體有能力造成越來越大的破壞，“we have to pay greater attention to dealing with the governance issues”（我們必須更加重視治理問題），以及“people don’t fight wars if they know what the outcome is going to be”（如果人們知道結果會怎樣，就不會打仗）。⁠[18]

同一篇文章寫道，第一個大規模DAO——The DAO在有人設法操縱其治理模式的部分環節後，失去了原本價值逾1.5億美元資源中的很大一部分；Merkle認為DAO民主必須能夠自動改進自身的核心軟件，並設想DAO之間以達爾文式的競爭演化，建議先在學生組織等小團體中試行DAO民主，再推廣到“bankrupt cities or lawless states”（破產的城市或無法無天的國家）；他曾在加利福尼亞州Palo Alto向Decentralized Autonomous Society介紹這篇論文。他在個人網站上也寫道，與比特幣相關的概念可以通過“DAO Democracy”改進治理。⁠[18][4]

截至2026年11月，他的個人網站列出的身份為Institute for Molecular Manufacturing高級研究員（Senior Research Fellow）、Nanofactory Corporation與Nanofactory CBN（NFCBN）總裁、Nanofactory Collaboration共同創辦人和Alcor董事，並以“Life is good. More is better.”（生活美好，多多益善）為座右銘。National Inventors Hall of Fame的介紹還寫到他是Singularity UniversitySingularity UniversitySingularity University（奇點大學）是由 Peter H. Diamandis 與 Ray Kurzweil 創辦的科技與領導力教育機構，提供面向管理者的短期課程、組織培訓和創業支持。其主題是快速發展的技術及其社會、商業影響。點擊查看完整詞條的教員。⁠[4][1]

Carol Shaw在2011年的訪談中提到，她曾與丈夫Ralph Merkle住在Mountain View，並回憶他用套件自制過一臺終端機。Merkle在個人網站上列出的其他興趣包括納米技術的醫學應用、計算化學、可逆計算以及extropians（超人類主義的extropy運動）。⁠[21][4]

Carol Shaw在同一訪談中還回憶：她為Atari編寫3D Tic-Tac-Toe時，Ralph找到了一篇論文，其中有人藉助計算機證明了先手在完美對局下總能獲勝；他曾為她的River Raid的Atari 800版本提出讓河道隨玩家向左或向右而不斷分岔的設想，但她因工期緊張沒有實現；多年後，他在Xerox PARC複製了存有她未發行的首款遊戲Polo原型的EPROM芯片，以提取其二進制文件；她後來開發的MASS（Molecular Assembler Sequence Software）項目與他的納米技術工作相關，但沒有完成。⁠[21]

他在個人網站上寫道，分子製造的核心目標是設計、建模和製造能以低成本生產在分子細節上加以規定的產品的系統，他的研究涉及分子機械臂和Stewart平臺等定位裝置、自我複製和convergent assembly（匯聚式裝配）。他曾主持第四屆和第五屆Foresight Conference on Molecular Nanotechnology，並擔任學術期刊Nanotechnology的執行編輯多年。⁠[4]

他在個人網站上把人體冷凍保存稱為通往未來的橋梁：如果人們活不到受益於未來納米醫學的那一天，“cryonics offers a bridge to the future in case we wouldn’t otherwise make it”（人體冷凍保存提供了一座通往未來的橋梁，以防我們無法以別的方式抵達）。⁠[4]

Whitfield Diffie在1992年的訪談中說“The most original person I can identify in this case is Merkle.”（在這件事上我能指出的最有原創性的人是Merkle），“Merkle had the earliest claim.”（Merkle最早提出），並稱Merkle’s Puzzles是“the first thing which is really any sort of a solution to the problem”（第一個真正稱得上是這個問題解法的東西）、“a fantastic discovery”（了不起的發現）；他也認為這一系統的工作量因子無法改進到適用於大多數信道的程度。Diffie同時認為，Merkle的工作沒有更早受到重視，部分原因是Merkle“didn’t write very well”（文章寫得不太好），論文“very very hard to read”（非常難讀）；訪談編者註明，Diffie指的顯然不是Merkle的早期論文，而是後來的版本。⁠[16]

Foresight Institute 2010年關於Hamming Medal的文章寫道，Martin Hellman對Merkle一同獲獎特別高興，因為Merkle早期的公鑰研究沒有得到應有的承認，他說：“Ralph really deserves equal credit with us.”（Ralph確實應與我們享有同等功勞）；Association for Computing Machinery為Diffie撰寫的傳記寫道，Hellman後來主張公鑰密碼學的功勞應歸於“Diffie-Hellman-Merkle”。2003年，Richard A. DeMillo說Merkle與Martin Hellman和Whitfield Diffie“invented modern cryptography”（發明了現代密碼學）；Georgia Institute of Technology的新聞稿還引用The New York TimesThe New York TimesThe New York Times（紐約時報）是在紐約市出版的美國晨報，1851年創刊，由The New York Times Company出版。點擊查看完整詞條的說法，稱他是讓互聯網安全交易成為可能的加密技術的發明者之一。⁠[26][8][7]

Satoshi NakamotoSatoshi NakamotoSatoshi Nakamoto是比特幣的化名創造者，於2008年發佈比特幣白皮書、2009年推出首版比特幣軟件並創建區塊鏈，約2011年後停止公開活動，其真實身份至今未經證實。點擊查看完整詞條的比特幣白皮書《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》在第7節“Reclaiming Disk Space”寫道，交易“are hashed in a Merkle Tree”（被哈希進一棵Merkle樹），區塊哈希中只包含樹根，並把Merkle的1980年論文列為參考文獻[7]；第8節“Simplified Payment Verification”中，用戶通過獲取把交易與其所在區塊聯繫起來的“Merkle branch”（Merkle分支）來驗證支付。Arvind Narayanan與Jeremy Clark寫道，比特幣每個區塊的Merkle樹中，葉節點就是交易。⁠[19][20]

CoinDesk 2016年的文章寫道，基於Merkle樹的哈希方法是比特幣和Ethereum的核心；他本人在個人網站上寫道：“Merkle trees are central to Bitcoin.”（Merkle樹是比特幣的核心）。⁠[18][4]

他在個人網站上認為，未來很可能出現的量子計算機會危及RSA和ECC等廣泛使用的公鑰系統，建議有高安全需求的機構在抗量子算法可用之前採用基於傳統算法的密碼系統，並推薦美國國家標準與技術研究院（NIST）的後量子密碼項目。⁠[4]

個人網站：https://ralphmerkle.com/（在新窗口打開）。⁠[4]