计算机工程

作者：房永浩, 姚中原, 李敏, 斯雪明

单位：1. 中原工学院前沿信息技术研究院，河南 郑州 4500072. 河南省区块链与数据共享国际联合实验室，河南 郑州 450007

关键词：区块链,分布式能源交易,共识算法,零知识证明,密钥分享

基金：河南省科技重点项目(222102210168); 嵩山实验室预研项目(YYJC032022021); 河南省科技攻关项目(222102210168)

分布式电力交易成为电力能源交易的未来发展趋势，区块链凭借其技术特性为分布式电力交易中缺乏监管机制、交易成本过高、信息规则不明等问题提供解决思路。然而，随着分布式电力交易规模逐渐增大，区块链系统吞吐量降低，这也间接限制了分布式电力交易的成交速度。为此，提出一种适用于分布式电力交易的高效安全的区块链共识算法。基于分布式电力交易网络内节点的历史交易特性，使用聚类算法将共识网络规划为多共识集双层网络结构，并采用双层共识流程提升共识的并行性。同时，设计高效的单共识集内领导节点选举策略，可以快速确定表现良好、性能较优的领导节点。最后，引入结合零知识证明与密钥分享的认证方法，进一步降低恶意节点参与共识的可能性。实验结果表明，所提共识算法的抗拜占庭节点数量可以抵御双花攻击等多种区块链攻击，能够显著降低共识通信开销与时延，有效提高系统吞吐量。

来源：2025年第8期

《计算机工程》期刊编辑部

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