计算机应用研究

作者：袁昊天,李飞,

单位：成都信息工程大学区块链产业学院,成都610000；

关键词：联盟链,共识算法,Raft,PBFT,区块链,双层共识网络,监督机制,声誉机制,

基金：四川省国际科技创新合作/港澳台科技创新合作项目(2021YFH0076)；；

针对目前应用于联盟链中的实用拜占庭（PBFT）共识算法可扩展性不足、通信开销增长过大、难以适用于大规模网络节点环境等问题，提出了一种基于改进Raft共识算法和PBFT共识算法的双层共识算法（DL_RBFT）。首先将区块链中的节点分成若干小组，组成下层共识网络，然后小组的组长再构成上层共识网络，形成一个双层共识网络结构；在下层共识网络的小组内部引入监督机制和声誉机制来改进Raft共识算法，在初始组长的选举流程引入了蚁群算法，使选举效率始终维持在较高水平；在上层共识网络中，使用PBFT共识算法进行共识。改进后的Raft共识算法具备了抗拜占庭节点攻击的能力，提升了算法的安全性。实验结果分析表明，相较于传统的PBFT共识算法，在100个节点的情况下，DL_RBFT将共识时延降低了两个数量级，吞吐量也提升了一个数量级，与其余改进算法相比也有着明显优势。因此DL_RBFT共识算法拥有良好的可扩展性，可以广泛应用于联盟链的各种场景中。

来源：2024年第5期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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