[发明专利]基于默克尔树的数据处理方法及装置

说明书

本公开涉及一种基于默克尔树的数据处理方法及装置，其中，该方法通过对默克尔树的结构进行优化，基于原始业务数据生成待更新默克尔树以及向默克尔树中插入新增叶子节点时，针对无兄弟节点的叶子节点以及非叶子节点均不创建父节点；具体地，当有新增业务数据时，创建对应的新增叶子节点并插入叶子节点层；若新增叶子节点位于叶子节点层的奇数位置，则无需更新非叶子节点层；若新增叶子节点在叶子节点层的偶数位置，则创建新增非叶子节点，并将新增非叶子节点插入非叶子节点层。采用该方法，在插入新增叶子节点时需要计算的节点数量大幅降低，计算量也随之降低，解决了采用传统默克尔树结构存在的大量冗余计算的问题，能够大幅提升数据处理效率。

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于默克尔树的数据处理方法及装置。

背景技术

默克尔树也称为哈希树，是一种典型的二叉树结构，由一组叶子节点，一组中间节点和一个根节点构成，叶子节点承载数据的哈希值，中间节点是其两个子节点内容的哈希值，最上层的根节点同样也是由它的两个子节点内容的哈希值组成。默克尔树底层数据的变化都会传递至其父节点直至根节点，是一种可验证的数据结构，由于默克尔树具有该特性，因此被广泛应用于各个领域，可以通过创建以及维护默克尔树执行快速比较大量数据、快速定位修改、知识证明等等任务。

目前，当出现新增业务数据时，需要更新默克尔树向其中插入新增叶子节点，且需要对上层大量的中间节点以及根结点进行更新，计算量较大会导致整个数据处理性能较差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种基于默克尔树的数据处理方法及装置。

第一方面，本公开提供一种基于默克尔树的数据处理方法，包括：

获取新增业务数据以及待更新默尔克树；所述待更新默克尔树包括叶子节点层和非叶子节点层；所述叶子节点层包括的叶子节点承载原始业务数据的哈希值；所述非叶子节点层包括的非叶子节点所承载的哈希值是通过对两个子节点的哈希值进行计算得到；所述待更新默克尔树中无相邻节点的节点不存在父节点；

创建所述新增业务数据对应的新增叶子节点，计算所述新增业务数据的哈希值作为所述新增叶子节点的哈希值，插入所述叶子节点层的末端位置；

若所述新增叶子节点位于所述叶子节点层中的奇数位置，则基于更新后的叶子节点层和所述待更新默克尔树的非叶子节点层得到目标默克尔树；

若所述新增叶子节点位于所述叶子节点层中的偶数位置，则按照由下向上的顺序，针对无父节点的两个相邻子节点创建新增非叶子节点作为父节点，并基于两个所述相邻子节点承载的哈希值确定所述新增非叶子节点的哈希值，将所述新增非叶子节点插入所述非叶子节点层；并基于更新后的叶子节点层和更新后的非叶子节点层得到所述目标默克尔树；所述目标默克尔树中无相邻节点的节点不存在父节点。

在一些实施例中，若所述新增非叶子节点为新增叶子节点的父节点，则所述新增非叶子节点的两个相邻子节点包括所述新增叶子节点和相对应的目标关联节点；

若所述新增非叶子节点为两个非叶子节点的父节点，则所述新增非叶子节点的两个相邻子节点包括相对应的目标关联节点和创建的前一个所述新增非叶子节点；

所述目标关联节点为所述新增叶子节点的对应的验证路径上的节点。

在一些实施例中，还包括：

获取所述新增叶子节点的兄弟节点在所述叶子节点层中的位置序号，并将所述兄弟节点对应的位置序号转换为第一比特序列；

按照从高比特位到低比特位的顺序遍历所述第一比特序列，若遍历到符合第一预设条件的第一目标比特位，则基于遍历到的所述第一目标比特位所指示的节点确定候选关联节点集合；

基于所述新增叶子节点在所述叶子节点层中的位置，从所述候选关联节点集合中确定与新增非叶子节点相关的目标关联节点。