具有高效证明的动态 Merkle B 树
密码学与安全
2020-06-17 v3 数据库
摘要
我们提出并定义了一种带有 q-mercurial 承诺的递归 Merkle 结构，以创建简洁的 B-Merkle 树。该 Merkle B 树建立在先前 q-ary Merkle 树的工作之上，后者使用简洁、恒定大小的 q-mercurial 承诺进行节点内证明。尽管这些 q-ary 树降低了分支因子和高度，但其高度仍基于密钥长度，且被迫为固定高度。B Merkle 树没有将节点基于 q-ary 前缀树，而是将简洁的节点内承诺纳入自平衡树中。该树基于元素顺序，这需要额外信息以确定元素位置，但能显著减小证明大小。这使得树高大幅降低（由元素顺序而非密钥大小决定），从而生成更小且更高效的证明与操作。此外，B Merkle 树定义了子集查询，其通信开销与非成员证明相近。我们的方案有潜力惠及使用认证数据结构与数据库索引以确保数据不可篡改与完整性的外包数据库模型，如区块链。我们给出了在键值存储、关系型数据库以及（部分）Merkle 森林中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2006.01994,
title = {Dynamic Merkle B-tree with Efficient Proofs},
author = {Chase Smith and Alex Rusnak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01994},
year = {2020}
}