计算机工程

作者：刘泽坤, 王峰, 贾海蓉

单位：太原理工大学 信息与计算机学院, 太原 030024

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

基金：山西省留学回国人员科技活动择优项目（20200017）；山西省回国留学人员科研项目（2020-042）。

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。

来源：2023年第2期

《计算机工程》期刊编辑部

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