基于物联网区块链的轻量级共识算法研究

摘要：

面对规模庞大的物联网数据,高效的共识算法是区块链技术与物联网应用相结合的关键.为解决大规模物联网区块链系统中传统共识算法通信开销大、扩展性低、共识机制复杂度高的问题,基于Hyperledger Fabric搭建一个物联网区块链框架,并设计基于投票和交易证明的轻量级共识算法PoVT.在链码验证交易后,根据节点之间发起和收到的交易,选择交易的源节点和目标节点作为代表参与共识.在共识阶段通过设计新的投票方式简化共识流程,仅需一次全节点广播即可生成新的区块.以优先收集到一定投票数的节点作为主节点进行投票广播,在所有节点收到足够多投票消息的同时进行上一轮交易区块确认.对安全性、出块时间和带宽需求进行分析,结果表明,PoVT算法在网络中存在拜占庭节点的情况下能够以较短的时间验证交易和区块,在每秒交易数量相同时,该算法生成区块的时间为PBFT算法的1/3,网络带宽占用也能减少30％,证明所提物联网区块链框架在不同应用场景中具有较高的可扩展性.

关键词：区块链、共识算法、分布式账本技术、物联网、可扩展性

所属期刊栏目：49

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：自治区重大科技专项项目2020A03001-4

在线出版日期：2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：175-180