#authenticated data structure

共收录 1 条相关安全情报。

← 返回所有主题
👥 作者: Sipeng Xie, Qianhong Wu, Minghang Li, Qiyuan Gao, Bo Qin, Qin Wang

该论文提出了一种名为MHOT(高度优化的认证数据结构)的新型区块链状态承诺数据结构,以解决以太坊Merkle Patricia Trie(MPT)存在的两个关键问题:树高度增长过快导致的性能瓶颈,以及易受Nurgle攻击的安全威胁。MPT的固定前缀索引方式导致其树高度与扇出呈指数耦合,而增加节点扇出虽能限制高度,但会使证明大小呈指数增长。现有依赖向量承诺的解决方案需要可信设置或昂贵的验证,不适合实际应用。MHOT采用基于区分位的索引机制,即根据实际区分键的比特位进行索引,实现自适应扇出与线性耦合,从而达到理论最小高度。同时,为控制高扇出带来的证明膨胀,引入了分层证明(hierarchical proofs),这是一种双层Merkle结构,将每个节点的证明开销从O(k)降低到O(log k)。在以太坊主网负载的实验中,MHOT相比MPT实现了写吞吐量提升9倍、写放大降低4倍、证明大小减小2倍。更关键的是,在面对Nurgle攻击(一种通过哈希碰撞膨胀路径深度、以极低成本降低系统性能的攻击)时,即使攻击者耗尽整个区块的Gas预算,MHOT的攻击成功率为0%,而MPT高达99.97%。结果表明,高度最优性(而非新的密码学原语)是可扩展且抗攻击的区块链状态承诺的关键抽象。该工作为区块链状态管理提供了高效、安全的新方案。

💡 推荐理由: 以太坊状态根计算占块处理时间的78%,而MPT的Nurgle攻击可低成本降级性能。MHOT通过高度最优设计同时解决了性能和安全性问题,为区块链基础设施的工程实践提供了可落地的改进思路。

🎯 建议动作: 研究跟进

排序因子: 来自 arXiv 其他板块 (+2) | Community 数据源 (+1) | LLM 评分加成 (+0.5)