结合动态信用机制的PBFT算法优化方案

摘要：

实用拜占庭容错(PBFT)共识算法被广泛应用于金融机构、电子货币行业、农产品溯源等领域,但存在灵活性较差、拜占庭节点处理方式不足、通信开销和网络时延较大等问题.提出基于动态机制与信用积分机制的实用拜占庭容错共识算法DT-PBFT.引入动态加入或退出机制,使集群内的节点可以按需自由加入或退出,增加信用积分机制,通过分层机制将节点按可信任程度分为备用主节点层、中间层、警告层和清理层,采用惩罚机制降低节点连续作恶的可能性,以保证从备用主节点层中优先选择最优的主节点,大幅提高共识效率.同时,通过剔除网络清理层中的拜占庭节点,提高算法的运行效率.在此基础上,通过优化一致性协议对共识流程进行改进,减少一轮全网节点信息交互确认流程,从而降低通信开销.实验结果表明,当节点数为22时,相比DGPBFT、DDBFT和PBFT算法,DT-PBFT算法具有较优的灵活性,吞吐量和交易请求有效完成率分别为292 transaction/s和83.4％,CPU利用率为50％,相比PBFT算法,延迟降低了350 ms.

关键词：区块链、动态加入机制、拜占庭容错算法、信用机制、分层机制

所属期刊栏目：49

分类号：TP311(计算技术、计算机技术)

资助基金：山西省留学回国人员科技活动择优项目;山西省回国留学人员科研项目

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8页

页码：191-198