基于PBFT共识算法的区块链改进方案

• 作者: 胡振宇 钟林峰 杨振国 刘文印
• 来源期刊: 计算机科学与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 区块链 共识算法 PBFT 信用机制 主节点
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 643-653
• 页数: 11页
• 分类号: TP3

摘要

针对应用于联盟链的实用拜占庭容错(PBFT)共识算法存在的主节点取余方法容易导致恶意节点当选、三阶段共识流程导致高时延等问题,提出了一种改进的实用拜占庭容错(PBFT+)共识算法。首先,基于信用机制来选取主节点,引入信用层次体系对系统节点进行信用评价,共识节点的信用层次随着其产生有效区块的数量进行动态变化,节点的信用层次划分是系统对节点的评判标准,系统将选取全网信用值最高的节点作为主节点,可以保证主节点的最优性。通过备用主节点机制避免频繁发生视图变更,提高系统可用性和安全性。其次,优化PBFT共识算法的三阶段共识流程,将确认阶段中全网节点广播确认消息改进为由主节点收集确认消息,减少了通信开销。实验部分将PBFT+算法与PBFT算法进行多组对比测试,通过仿真实验结果表明,PBFT+算法有效的减少了系统资源的消耗,降低了时延。