计算机应用研究

作者：陈佳伟,冼祥斌,杨振国,刘文印,

单位：广东工业大学计算机学院,广州510006；

关键词：区块链,PBFT共识算法,聚合签名,吞吐量,时延,

基金：国家自然科学基金资助项目(62076073,91748107)；广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2020A1515010616)；广东省引进创新科研团队计划资助项目(2014ZT05G157)；；

针对实用拜占庭容错（practical Byzantine fault tolerance，PBFT）共识算法运用在联盟链中达到O(n2)的通信复杂度难以支持大规模网络的问题，提出一种聚合签名的拜占庭容错算法（aggregate-signature byzantine fault tolerance，ABFT）。首先，改进PBFT共识算法中节点的信息交互方式，在prepare阶段各个副本节点单点发送信息及签名给主节点验证，在commit阶段由主节点收集签名并验证，结合BLS（boneh-lynn-shacham）签名将验证通过的多个签名聚合成一个聚合签名，将该聚合签名以及其他必要信息广播给其他所有副本节点验证；此外增加了finish阶段，用于防止大部分的副本节点超时而导致视图变更。ABFT算法将网络通信的复杂度降低为O(n)，通过实验表明，在多个节点的情况下，ABFT算法有效地降低了共识的时延且提高了交易吞吐量，可扩展性更优，使联盟链可容纳大量节点。

来源：2021年第7期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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