区块链共识算法的研究与实现

发布时间：2021-03-24 12:05

　　区块链是一种去中心化的分布式账本,是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术。由于区块链改变了传统支付方式中需要一个可信任的第三方机构的问题,引起了各行各业的广泛关注,在金融,公共事务管理,数字版权等领域都具有广泛的应用前景。在区块链中如何制定一套规则来使得各个节点之间达成统一是区块链的核心,而共识算法则承担着在各个节点之间达成统一这一个重要的职责,并且影响着系统的吞吐量,交易确认时延以及容错性。基于上述背景,本文提出了基于信用奖惩的VPBFT共识算法,并且对该算法通过实验进行了性能分析,本文的主要工作内容如下:（1）对经典的区块链共识算法,工作量证明算法（POW）,权益证明算法（POS）,股份授权算法（DPOS）进行研究,研究分析其基本原理,同时将它们进行对比分析,分析其优缺点。（2）针对经典区块链共识算法存在的吞吐量低,交易确认时延迟高的问题,在联盟链场景下,提出了一种基于信用奖惩的VPBFT共识算法。该算法将节点分为记账节点与普通节点,只有记账节点参与共识,减少了参与共识节点的数目。同时将节点分为不同的状态,根据节点的信用进行奖惩,更新节点的状态,实现了记账代表成员的更新以... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

区块链应用场景概览公共管理，交通等行业也开始研究区块链的应用

2区块链基本原理硕士学位论文62区块链基本原理区块链本质上是一种P2P网络，它与中心化网络结构不同。如图2.1所示，中心化网络结构中存在一个中心化的服务器，而P2P网络结构中并不存在这样一个中心化的服务器，每个节点都是平等的。在区块链中，每个节点都拥有平等的地位，所以说区块链本质上是一种P2P网络结构。图2.1中心化网络结构如果以数学函数来类比的话，我们可以将分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约等要素理解为函数中的变量或者因子[11]。因为这些变量或者因子的有机组合形成了区块链有别于传统技术的一些新的技术特征。如图2.2所示，区块链是一种动态的点对点网络。图2.2去中心化的网络结构2.1区块链的技术架构区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术。与传统的中心化网络结构相比，区块链没有了客户端和服务器的区分，每个节点的地位均是平等的，既可

2区块链基本原理硕士学位论文62区块链基本原理区块链本质上是一种P2P网络，它与中心化网络结构不同。如图2.1所示，中心化网络结构中存在一个中心化的服务器，而P2P网络结构中并不存在这样一个中心化的服务器，每个节点都是平等的。在区块链中，每个节点都拥有平等的地位，所以说区块链本质上是一种P2P网络结构。图2.1中心化网络结构如果以数学函数来类比的话，我们可以将分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约等要素理解为函数中的变量或者因子[11]。因为这些变量或者因子的有机组合形成了区块链有别于传统技术的一些新的技术特征。如图2.2所示，区块链是一种动态的点对点网络。图2.2去中心化的网络结构2.1区块链的技术架构区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术。与传统的中心化网络结构相比，区块链没有了客户端和服务器的区分，每个节点的地位均是平等的，既可

【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链共识算法的发展现状与展望[J]. 袁勇,倪晓春,曾帅,王飞跃.  自动化学报. 2018(11)
[2]区块链技术综述[J]. 沈鑫,裴庆祺,刘雪峰.  网络与信息安全学报. 2016(11)
[3]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃.  自动化学报. 2016(04)
[4]拜占庭系统技术研究综述[J]. 范捷,易乐天,舒继武.  软件学报. 2013(06)
[5]国内外密码学研究现状及发展趋势[J]. 冯登国.  通信学报. 2002(05)

博士论文
[1]可实用的拜占庭容错系统理论研究[D]. 王秀群.浙江大学 2007



本文编号：3097690