通过强大且高效的阈值编辑功能提升可编辑区块链的性能

《IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing》：Enhancing Redactable Blockchain With Robust and Efficient Threshold Redaction

区块链技术因去中心化和抗篡改特性得到广泛应用，但其不可变性阻碍了错误交易修正和敏感信息删除。本文提出基于增强阈值柴姆哈希(ETCH)的可擦写区块链方案，通过预设节点阈值生成陷阱door分享实现安全擦除，同时优化哈希计算和状态更新效率。实验表明，ETCH在哈希验证阶段降低50%计算开销，适应阶段减少22.26%开销，原型验证了低延迟擦除和状态增长抑制效果，有效提升了隐私敏感场景下的区块链适应性。

　　

摘要：

区块链技术以其去中心化和防篡改的特性而闻名，在各种应用中提供了强大的审计保障。然而，其固有的不可变性在需要更正错误交易或删除敏感信息时带来了挑战。为了解决这个问题，出现了可编辑区块链的概念，旨在提高其对现实世界监管和运营需求的适应性。然而，现有的设计往往在去中心化、安全性或效率方面存在局限性。本文介绍了一种名为“增强型阈值变色龙哈希”（Enhanced Threshold Chameleon Hash，简称ETCH）的方案，作为可编辑区块链的基础构建模块。ETCH仅在预定义数量的节点协作生成“陷阱门共享”（trapdoor shares）时才允许进行数据编辑，从而保持了去中心化的特性。该方案还增强了抗碰撞能力，克服了先前方案中的关键安全缺陷，并引入了定期更新“陷阱门”（trapdoor）的机制以提高长期稳定性。实验结果表明，ETCH在哈希计算（Hash）和验证（Verify）阶段将计算开销降低了50%，在适应阶段（Adapt）降低了22.26%。基于ETCH的可编辑区块链的原型实现进一步证实了其在支持低延迟数据编辑和减缓区块链状态增长方面的有效性。总体而言，ETCH提高了可编辑区块链的安全性和效率，拓宽了其在隐私敏感和受监管场景中的应用范围。