基于信任模型的PBFT共识机制的研究与应用

发布时间：2021-10-31 09:40

　　近年来区块链技术受到诸多关注,因为区块链技术不仅可作为可信第三方平台,而且可加强数据跟踪和可追溯性管理。用于区块链节点达成一致的共识机制是区块链技术研究的重要内容。其中实用拜占庭容错（practical Byzantine fault tolerance,PBFT）共识机制解决了拜占庭容错（Byzantine fault tolerance,BFT）算法效率不高的问题,使得拜占庭容错算法具备实际应用可行性,从而成为在技术工程实践过程中被较多采用的共识机制。但该共识机制中仍然存在着节点随机选择导致的共识延迟较大、节点管控不足等问题。本文对基于PBFT的区块链技术进行研究,提出一种基于信任模型的PBFT共识机制,并将其应用于大米溯源系统进行设计实现。本文主要工作内容如下:针对共识机制中节点随机选择导致共识延迟较大和节点管控不足问题,提出一种基于信任模型的PBFT共识机制。该共识机制包含通信和处理能力优先选择策略和基于信任模型的节点分类处理方法。其中,（1）用来解决节点随机选择导致的共识延迟较大问题的通信和处理能力优先选择策略,结合通信时间和处理时间情况,各节点建立并维护一张节点选择表,优先... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PBFT与应用通信和处理能力优先选择策略的PBFT的共识时延对比图

基于信任模型的PBFT共识机制的研究与应用28了基于信任模型的节点分类处理方法，而硬件配置与3.1.5章节中实验相同。下面的实验均进行多次重复，取其平均值作为最终数据。1）节点信任值奖励及惩罚图3.4中实验展示的是节点行为评价较高时，节点信任值奖励的情况。实验中节点在不同活跃度调节因子设置情况下采取高评价值行为，持续20次共识。图3.4信任值奖励Figure.3.4Trustvaluereward图3.5中实验展示的是节点行为评价较低时，节点信任值奖励的情况。实验中节点在不同活跃度调节因子设置情况下采取低评价值行为，共持续20次共识，记录和观察信任值变化情况。图3.5信任值惩罚Figure.3.5Trustvaluepenalty

基于信任模型的PBFT共识机制的研究与应用28了基于信任模型的节点分类处理方法，而硬件配置与3.1.5章节中实验相同。下面的实验均进行多次重复，取其平均值作为最终数据。1）节点信任值奖励及惩罚图3.4中实验展示的是节点行为评价较高时，节点信任值奖励的情况。实验中节点在不同活跃度调节因子设置情况下采取高评价值行为，持续20次共识。图3.4信任值奖励Figure.3.4Trustvaluereward图3.5中实验展示的是节点行为评价较低时，节点信任值奖励的情况。实验中节点在不同活跃度调节因子设置情况下采取低评价值行为，共持续20次共识，记录和观察信任值变化情况。图3.5信任值惩罚Figure.3.5Trustvaluepenalty

【参考文献】：
期刊论文
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[2]一种面向区块链的优化PBFT共识算法[J]. 方维维,王子岳,宋慧丽,王云鹏,丁毅.  北京交通大学学报. 2019(05)
[3]企业级区块链技术综述[J]. 邵奇峰,张召,朱燕超,周傲英.  软件学报. 2019(09)
[4]区块链实用拜占庭容错共识算法的改进[J]. 甘俊,李强,陈子豪,张超.  计算机应用. 2019(07)
[5]网络信任研究进展[J]. 刘建生,游真旭,乐光学,王结太,刘建华.  计算机科学. 2018(11)
[6]一种基于信用的改进PBFT高效共识机制[J]. 徐治理,封化民,刘飚.  计算机应用研究. 2019(09)
[7]一种改进PBFT算法作为以太坊共识机制的研究与实现[J]. 黄秋波,安庆文,苏厚勤.  计算机应用与软件. 2017(10)
[8]区块链技术:从数据智能到知识自动化[J]. 袁勇,周涛,周傲英,段永朝,王飞跃.  自动化学报. 2017(09)
[9]基于上下文因素的P2P动态信任模型[J]. 刘义春,梁英宏.  通信学报. 2016(08)
[10]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)



本文编号：3467899