HexaMorphHash HMH：基于格 homomorphic 哈希的安全高效密码学操作用于数据完整性验证
密码学与安全
2025-07-30 v1 数据库
摘要
在大数据和云计算领域，分布式系统需要在众多节点之间高效地管理、存储和验证大规模数据集，同时保持稳健的数据完整性。传统哈希方法虽然简单直接，但在动态环境中面临严峻挑战，因需在节点变更时进行彻底重新哈希。一致性哈希在一定程度上缓解了这些挑战，减少数据重新分配；然而，在密集更新条件下仍在负载平衡和可扩展性方面存在局限。本文引入一种创新方法，利用基于格的 homomorphic 哈希函数 HexaMorphHash 实现常数时间、增量更新，同时保持常数摘要大小。通过利用短整数解（SIS）问题的复杂性，我们的方法即使面对量子威胁，也能提供强大的保护措施。我们进一步将该方法与现有方法进行比较，包括为每个更新直接签名、综合数据库签名、基于 Merkle 树的技术、AdHash、MuHash、ECMH 以及 homomorphic 签名方案，突出其在计算效率、内存使用和可扩展性方面的显著优势。我们的贡献为大规模分布式系统中频繁更新的传播提供了可行方案，既保障数据完整性，又维护系统性能。
引用
@article{arxiv.2507.21096,
title = {HexaMorphHash HMH- Homomorphic Hashing for Secure and Efficient Cryptographic Operations in Data Integrity Verification},
author = {Krishnendu Das},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21096},
year = {2025}
}