计算机应用研究

作者：翟社平,廉佳颖,杨锐,刘法鑫,

单位：西安邮电大学a.计算机学院;b.陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室,西安710121；

关键词：区块链,可扩展性,共识算法,联盟链,Raft算法,

基金：国家自然科学基金资助项目(61373116)；工业和信息化部通信软科学项目(2018-R-26)；陕西省教育厅科学研究计划资助项目(18JK0697)；陕西省社会科学基金资助项目(2016N008)；陕西省重点研发计划资助项目(2022GY-038)；西安市社会科学规划基金资助项目(17X63)；西安邮电大学研究生创新基金资助项目(CXJJYL2021040)；陕西省大学生创新创业训练计划资助项目(202211664016)；；

针对现有应用于联盟链的拜占庭容错共识机制可扩展性不足、难以支持大规模网络节点下高效安全共识等问题，采用节点分组策略，提出一种基于Raft聚类分组的实用拜占庭容错共识算法H-PBFT。首先使用混合蛙跳算法结合K-medoids聚类分组策略，将系统中节点聚类形成多个分组；参与主共识集群PBFT共识的节点均为各分组聚类中心节点，各聚类小组内则使用引入监督节点改进的Raft算法进行共识；组内共识机制监督节点的引入使Raft算法具有抗拜占庭的能力。实验研究结果表明，在大规模网络节点环境下，相比于PBFT和Raft，H-PBFT算法提高了容错性能，同时还能够快速高效地对节点聚类分组，提高共识效率，降低共识通信开销与复杂度，具有较优的可扩展性，能够更好地在联盟链场景中应用。

来源：2023年第11期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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