基于双链结构与HMB+树索引的食品溯源查询方案
Food traceability query scheme based on dual-chain structure and hmb+ tree index
1. 江西理工大学 信息工程学院, 江西 赣州 341000
2. 赣南科技学院 信息工程学院, 江西 赣州 341000
3. 赣州市文化数字化传承与智能创新重点实验室, 江西 赣州 341000
4. 江西理工大学 理学院, 江西 赣州 341000
摘要
针对基于区块链的食品供应链溯源系统中数据存储压力大与查询效率低的问题，提出了一种基于双链存储结构与HMB+树索引机制的溯源查询方案。首先，构建联盟链+私有链的双链架构，以实现对产品各阶段信息分开上链，并减轻主链的存储负担；同时，引入以监管机构为核心的公证人组，通过采用批量签名与异步验证机制提升跨链事务的处理并发度与协同效率。其次，提出一种基于哈希表与MerkleB+树的混合索引结构HMB+树，在区块头中引入最大/最小键以缩小查询范围，借助哈希表实现对多字段的快速索引映射，并利用MerkleB+树高效的范围查询与多条件查询操作，提升数据定位能力。最后，在私有链中设置基于指数平滑的冷热跳表索引重构机制，动态划分冷热区块并自适应调整索引层级，进一步优化高频查询路径并提高检索效率。实验结果表明，此方案相较于现有方法在查询效率方面提升了49.5%，并有效缓解了链上存储压力，为区块链在食品安全与溯源查询领域的深入应用提供了有力的技术支撑。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(61762046,62166019)
江西省自然科学基金资助项目(20224BAB202019)
江西省教育厅科技项目(GJJ218505)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.08.0259
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第3期
发布历史
[2025-11-17] 优先出版
引用本文
刘嘉艳, 邓小鸿, 朱蕴真, 等. 基于双链结构与HMB+树索引的食品溯源查询方案 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (3). (2025-11-18). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.08.0259. (Liu Jiayan, Deng Xiaohong, Zhu Yunzhen, et al. Food traceability query scheme based on dual-chain structure and hmb+ tree index [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (3). (2025-11-18). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.08.0259. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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