基于演化博弈的理性拜占庭容错共识算法

摘要：

拜占庭容错算法(byzantine fault-tolerant)是保证区块链等分布式系统能够达成一致性的重要算法,其性能影响着系统的安全性和稳定性.针对现有共识算法存在效率低下和缺少激励机制等问题,提出了一种基于演化博弈的理性实用拜占庭容错共识算法.首先,通过引入信誉机制来确定节点在共识过程中的可信任度,以信誉值为理性节点共识积极性的依据,基于信誉对共识节点进行划分,采用节点网络分片化的共识方式来提升共识效率;其次,针对共识过程中节点之间链路动态性对信誉值产生的影响建立演化博弈模型,并分析证明信誉稳定策略的存在性,设计基于信誉稳定策略的激励机制,以提升共识节点参与共识的积极性.实验结果表明,所提共识算法可提升40％的吞吐量,且在共识过程中对节点所设计的信誉演化博弈模型有快速收敛的效果.

关键词：区块链;信誉机制;共识算法;激励机制;演化博弈

所属期刊栏目：49

分类号：O225(运筹学)

资助基金：国家自然科学基金;贵州省科技计划;贵州省教育厅自然科学项目;贵州大学培育项目;贵州大学人才引进科研项目

在线出版日期：2022-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：360-370