基于Merkle山脉的数据可信溯源方法

来源：计算机应用杂志2022年第9期北京时间：

作者：刘炜, 张聪, 佘维, 宋轩, 田钊

单位：1.郑州大学 网络空间安全学院，郑州 450002；2.互联网医疗与健康服务河南省协同创新中心（郑州大学），郑州 450052

摘要：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200 000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。

关键词：Merkle山脉,区块链,数据溯源,轻量级节点,验证

基金资助：河南省高校科技创新人才支持计划项目(21HASTIT031);河南省重大公益专项(201300210300);河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2019GGJS018);河南省重点研发与推广专项(212102310039);河南省高等学校重点科研项目(20A520035)