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题名一种面向区块链的链下数据库高吞吐量可验证查询方法
被引量：15
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作者
隋源
汪卫
邓雪
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机构
复旦大学软件学院数据库与海量信息处理实验室
复旦大学计算机科学技术学院数据库与海量信息处理实验室
珠海复旦创新研究院
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2021年第6期1304-1312,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2018YFB1403200)资助.
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文摘
近年来区块链技术受到广泛关注,区块链的应用已经不止局限于加密数字货币,还在溯源、金融、物联网等领域有了初步的应用.传统结构的区块链由于受到共识算法的限制,大量的密码学计算导致网络的事务吞吐量无法得到有效的提升.本文提出一种面向区块链的链下数据库的可验证查询模式,全部的数据按批次存储在链下数据库,区块链中只存储批次数据的消息摘要值,通过这种方式将区块链不可篡改的特性与链下数据库强大的增、删、改、查的能力结合,同时保证了该模式的效率和安全.基于这种模式,本文提出了一种多模式可验证查询方法,根据节点之间信任程度的不同,提供不同代价花费的验证查询方式.在实验的部分采用了Hyperledger Fabric和HBase作为这个模式的实例,通过实验说明了这种模式在系统吞吐量和可验证查询方面有着较好的表现.
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关键词
区块链
链下数据库
可验证查询
Hyperledger
FABRIC
HBASE
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Keywords
block chain
off-chain database
verifiable query
Hyperledger Fabric
HBase
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名一种面向区块链系统的轻量级高效可验证查询方法
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作者
孙文鹏
王硕
李京
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机构
中国科学技术大学计算机科学与技术学院
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2024年第8期1944-1952,共9页
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基金
安徽省高校省级质量工程重大教育教学改革研究项目(2019zdjg30)资助.
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文摘
近年来,随着区块链技术的广泛应用,各种场景下的应用对链上数据的查询需求与日俱增.针对区块链网络中轻节点的可验证查询问题,本文充分利用区块链的结构特性,提出一种新的轻量且高效的可验证查询方案,以支持对链上数据可验证的布尔范围查询.该方案将查询过程分为块间过滤和块内查询两阶段,针对块内查询,本文设计了一种简化的Merkle-B树结构,在兼顾查询效率的同时减少验证信息的大小,针对块间过滤,本文提出了两种分别基于布隆过滤器和位图的新型可验证数据结构,以高效支持对不同查询的批量处理和验证.安全性分析证明了该方案的可验证性;相关对比实验表明了该方案具有较好的查询性能和较低的开销.
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关键词
区块链
可验证查询
默克树
布隆过滤器
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Keywords
blockchain
verifiable query
merkle tree
bloom filter
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于学习索引的图式区块链高效可验证查询机制
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作者
常健
林立成
李彬弘
肖江
金海
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机构
华中科技大学计算机科学与技术学院
大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心(华中科技大学)
服务计算技术与系统教育部重点实验室(华中科技大学)
集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学)
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出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期2455-2468,共14页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2700700)
湖北省重点研发计划项目(2021BEA164)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(62072197)
广东省重点研发计划项目(2020B0101090005)。
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文摘
区块链技术近年来受到了广泛关注,并应用于各个领域,数据查询是其在应用过程的一个重要技术,如物流链中的数据溯源等.随着区块链系统中交易数据量的持续增长,支持高并发事务处理的图式区块链成为区块链技术的研究热点.图式区块链的高并发区块使得数据查询难以像传统链式结构依次遍历,可以根据图式结构采用广度优先或深度优先遍历策略,但这种查询方式存在效率低、验证难等问题.针对图式区块链数据查询的效率和可验证性问题,提出了一种基于学习索引的高效可验证的图式区块链查询机制Lever.该机制通过引入学习索引技术对图式区块链中时序数据分布特征进行学习以实现对索引过程的优化,旨在提高图式区块链查询的效率和可验证性.学习索引是通过学习数据分布来减少索引存储空间和查询时间的新型索引技术,将学习索引应用于图式区块链的纪元高度与时间戳的映射关系中,通过函数运算的方式定位查询数据,提高查询速度和效率.同时,为了加快纪元内多个区块数据的过滤速度,在每个区块头部添加布隆过滤器,并为每个纪元生成一个聚合布隆过滤器,从而提高纪元内的数据遍历速度.此外,为保证查询结果的正确性和完整性,该机制结合布隆过滤器和排序默克尔树生成可验证对象,通过部分默克尔树分支实现对布隆过滤器假阳性的不存在证明,有效减小验证对象的规模,从而提高图式区块链查询过程的数据传输效率.实验结果表明,Lever能有效提高基于DAG的图式区块链查询效率和可验证性,与Conflux的基本查询机制相比,该机制的查询性能最高提升了10倍,可验证对象大小开销可以降低90%.
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关键词
图式区块链
可验证查询
学习索引
聚合布隆过滤器
排序默克尔树
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Keywords
DAG blockchain
verifiable query
learned index
aggregated Bloom filter
sorted Merkle tree
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名云存储中一种支持可验证的模糊查询加密方案
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作者
朱小玉
刘琴
王国军
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机构
中南大学信息科学与工程学院
湖南大学信息科学与工程学院
广州大学计算机科学与教育软件学院
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出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期1741-1747,共7页
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基金
国家自然科学基金(61632009
61472451
+1 种基金
61272151
61402161)~~
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文摘
针对当前可查询加密方案大多不支持模糊查询的不足,并且无法应对恶意服务器的威胁,云计算亟需为用户提供一种允许拼写错误并且可以验证查询结果正确性的加密方案。同时考虑到云存储中数据经常更新,提出一种动态云存储中支持可验证的模糊查询加密方案。该方案通过编辑距离生成模糊关键词集,并基于伪随机函数、随机排列函数等技术构建安全索引,从而保护用户的数据隐私。通过RSA累加器和哈希函数验证查询结果的正确性,用于检测恶意攻击者的非法行为。安全分析证明该方案能够保护用户的隐私安全,并具有可验证性。实验结果表明该方案具有可行性与有效性。
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关键词
云存储
隐私保护
模糊查询
可验证查询
加密方案
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Keywords
Cloud storage
Privacy preserving
Fuzzy search
Verifiable search
Encryption scheme
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名一种面向联盟链的链下数据可验证查询方法
被引量：1
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作者
孙一萌
范洪博
彭慢煜
牛旭彤
庄金玉
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机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
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出处
《现代电子技术》
2023年第19期70-74,共5页
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文摘
传统的区块链技术受到共识算法、区块在全网广播的速度等条件的限制,导致区块链的吞吐量性能无法和传统数据库性能相比。文中提出一种面向链下的数据可验证查询方法,将区块链上区块内数据存储在链下数据库中。采用Hyperledger Fabric作为区块链平台,使用Reids作为链下数据库存储区块数据,结合MPT树实现链下数据的查询可验证。通过实验验证了该方案可以实现区块链查询,性能接近数据库查询性能,并且保证了链下数据和链上数据的一致性,以及查询数据的可验证性。
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关键词
区块链
Merkle
Patricia
Tree
数据库
查询性能优化
吞吐量
数据可验证查询
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Keywords
blockchain
MPT
database
query performance optimization
throughput capacity
data verifiable query
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分类号
TN919-34
[电子电信—通信与信息系统]
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