密码学散列元素树

Question

我正在开发一个项目，我有一个对象树。该对象树可能非常大，并且可能受到更多用户的非常频繁的修改（例如，添加或移除节点，改变节点的某些属性等）。现在，每次用户发布更新时，我都需要能够在用户修改树之后获取树的一些哈希值，以便用户可以使用其私有RSA密钥对更新进行签名。因此，我显然需要哈希加密安全。但是，每次用户只更改一个节点时，遍历整个树的线性表示是不可行的。

我考虑过这个策略，但我不确定这是否会成功：

• 我添加到新字段的每个节点，即所有子节点的SHA256哈希。
• 节点的散列现在是节点的每个字段的散列，因此包括其子节点的散列。

现在，更新树应该很简单：每次更新节点时，我都会更改其父节点的哈希字段，然后更改祖父节点等等，直到达到根节点，并使用根的哈希值作为哈希值。这会将此操作的复杂性降低到O（ln（N））而不是O（N）。

然而，我知道相信自己对密码学的直觉是绝对安全的。这个程序安全吗？

Answer 1

这称为hash tree or Merkle tree。这不是什么新鲜事，而且是安全的。它通常用于并行化散列，因为散列方法本身就是严格顺序的。

除非明确包含数据大小，否则不要连接数据和哈希值。最好只连接哈希值。

Answer 2

在我看来，你的算法已经足够好了。

假设SHA-256是安全的（至少，它的名字是“安全哈希算法”），可以通过对树的深度的归纳证明你的算法也是安全的。