基于Merkle山脉的数据可信溯源方法

针对物联网(IoT)系统中海量数据存储成本大、数据溯源验证效率低等问题,提出一种基于Merkle山脉(MMR)的可信数据溯源方法MMRBCV。首先,利用IPFS存储IoT数据;其次,采用联盟链和私有链来设计一种双链结构,从而实现数据流转过程的可靠记录;最后,基于MMR设计区块结构,以实现轻量级IoT节点在数据溯源过程中的快速验证。实验结果表明,MMRBCV减少了数据溯源时所下载的数据量,且数据验证时间与MMR结构有关,当MMR可以组成一个完美二叉树时数据验证时间较短。当区块高度为200000时,MMRBCV的最大验证时间约为10 ms,比SPV的最大验证时间(约为36 ms)缩短了约72%,可见所提方法有效提高了验证效率。

基于区块链的数据溯源可信查询方法

针对区块链数据溯源系统中轻节点验证溯源信息时面临的存储问题,引入一种优化Merkle树动态追加性能的数据结构Merkle山脉(Merkle mountain range, MMR),将区块链上完整的区块头存入MMR;提出一种溯源数据高效可信的验证方法,降低了区块包含证明所需信息的大小。在此基础上,设计了一种基于区块链的数据溯源系统的方案,将数据溯源所需的通用模块封装起来,通过接口开放给溯源应用调用。该方案只需轻节点存储一个最新区块的信息,就可以有效地验证溯源信息是否存在于区块链上。

面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法

医疗区块链系统的用户向全节点请求数据时可能被欺骗,而简单支付验证等轻节点数据查询方法面临着存储困难。为解决这些问题,提出了一种面向医疗区块链的新型轻节点数据查询方法。引入具有动态追加能力的Merkle山脉(Merkle mountain range,MMR),设计基于推荐的可信节点选择和基于采样的可信节点验证的最新有效块获取算法,采取MMR和Merkle树的承诺机制,使得持有一个最新有效块的轻节点用户能够验证全节点发送的医疗数据。此外,还将该方法扩展应用于联盟链。分析和实验表明,所提方法的时间开销和空间开销均在较低的范围内。