CHB-Consensus:一种基于一致性哈希算法的区块链共识机制研究

摘要

区块链中的共识协议使得网络中相互不信任的节点对全网的交易状态达成一致的确认.当前的共识协议在“去中心化、安全性、能耗”3个方面存在矛盾,无法同步优化.针对该问题,本文基于一致性哈希算法,设计实现了全新的区块链共识协议,称为“CHB-Consensus”.该共识协议在“诚实”节点创建新区块时不耗费多余的“算力”资源,但是“恶意”节点进行新块创建攻击或“双花”攻击时需要耗费海量算力.“CHB-Consensus”形成的区块链网络与比特币系统基于同样的安全性假设,因此,“CHB-Consensus”节省了海量算力的同时没有牺牲去中心化和安全性的优势.本文分析了“CHB-Consensus”共识协议可能存在的攻击过程,并给出了严格但可调整的验证策略.“CHB-Consensus”共识过程引入了CA,CA数字证书只作为共识过程的准入凭证,CA对区块链网络及区块链数据结构不具有任何特殊的管理控制权限,但有交易隐私泄露的风险,这取决于CA的安全性和可信性.本文最后分析了“CHB-Consensus”的健壮性及对应不同网络环境的优化策略.