基于改进Raft共识算法和PBFT共识算法的双层共识算法
Double layer consensus algorithm based on improved Raft consensus algorithm and PBFT
成都信息工程大学 区块链产业学院, 成都 610000
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摘要
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。
基金项目
四川省国际科技创新合作/港澳台科技创新合作项目(2021YFH0076)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0390
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第5期
所属栏目: 区块链技术
出版页码: 1314-1320
文章编号: 1001-3695(2024)05-005-1314-07
发布历史
[2023-12-08] 优先出版
[2024-05-05] 印刷出版
引用本文
袁昊天, 李飞. 基于改进Raft共识算法和PBFT共识算法的双层共识算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (5): 1314-1320. (Yuan Haotian, Li Fei. Double layer consensus algorithm based on improved Raft consensus algorithm and PBFT [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (5): 1314-1320. )
关于期刊
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- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。
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