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共识算法

共识算法的相关文献在2017年到2023年内共计346篇,主要集中在自动化技术、计算机技术、无线电电子学、电信技术、经济计划与管理 等领域,其中期刊论文194篇、会议论文4篇、专利文献53430篇;相关期刊116种,包括应用科学学报、无线电通信技术、信息网络安全等; 相关会议4种,包括2017年全国高性能计算学术年会 、2018电力行业信息化年会、香山科学会议第S42次学术会议等;共识算法的相关文献由974位作者贡献,包括白杰、葛洪伟、赵守月等。

共识算法—发文量

期刊论文>

论文:194 占比:0.36%

会议论文>

论文:4 占比:0.01%

专利文献>

论文:53430 占比:99.63%

总计:53628篇

共识算法—发文趋势图

共识算法

-研究学者

  • 白杰
  • 葛洪伟
  • 赵守月
  • 余兴华
  • 刘胜
  • 吴先锋
  • 孙毅
  • 徐加明
  • 李东云
  • 李伟
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利文献

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作者

    • 冯了了; 丁滟; 刘坤林; 马科林; 常俊胜
    • 摘要: 自2008年比特币问世后,区块链逐渐成为学术界的研究热点,共识算法作为区块链的关键技术,受到了越来越多研究者的重视。由于区块链运行环境复杂多变,容易在系统中引入拜占庭节点,因此区块链拜占庭容错共识算法是必须要攻克的难关。文中系统地总结了区块链拜占庭容错共识算法的研究进展,以期为未来共识算法的创新提供参考。首先,梳理了现有的区块链拜占庭容错共识算法的四大派别,引出了BFT共识算法;其次,回顾了经典BFT共识算法PBFT中的几个重要临界值及其正确性证明;再次,提出了BFT共识算法具有去中心化、效能、安全性和容错率ntg四大优化目标;然后,基于共识轮次、共识节点个数、底层硬件、通信模式或加密算法、出错概率等维度,归纳出BFT共识算法的5种优化思路;最后,对10种经典BFT共识算法进行了详细分析与性能对比。
    • 杨昕宇; 彭长根; 杨辉; 丁红发
    • 摘要: 拜占庭容错算法(byzantine fault-tolerant)是保证区块链等分布式系统能够达成一致性的重要算法,其性能影响着系统的安全性和稳定性。针对现有共识算法存在效率低下和缺少激励机制等问题,提出了一种基于演化博弈的理性实用拜占庭容错共识算法。首先,通过引入信誉机制来确定节点在共识过程中的可信任度,以信誉值为理性节点共识积极性的依据,基于信誉对共识节点进行划分,采用节点网络分片化的共识方式来提升共识效率;其次,针对共识过程中节点之间链路动态性对信誉值产生的影响建立演化博弈模型,并分析证明信誉稳定策略的存在性,设计基于信誉稳定策略的激励机制,以提升共识节点参与共识的积极性。实验结果表明,所提共识算法可提升40%的吞吐量,且在共识过程中对节点所设计的信誉演化博弈模型有快速收敛的效果。
    • 陈嘉钰; 徐中伟; 梅萌
    • 摘要: 线路资源管理子系统是轨道交通列车控制系统的重要部分。近年来轨道交通运营压力增大,传统的计算机联锁设备已无法满足高速高密度运行下的线路资源管理需求。随着理论、技术的发展成熟,将原本地面设备功能分散到车载设备,通过车车、车地协同控车是下一代列控系统的发展趋势。基于车车通信的列车自主运行系统(TACS系统),是目前全球轨道交通重点攻关的下一代列控系统。其中,线路资源管理问题是TACS系统中亟待解决的热点问题。针对线路资源管理问题,提出一种以列车自主管理资源代替集中联锁的分布式架构,能提高线路资源分配灵活性且降低设备维护成本。设计了新型线路资源管理子系统结构,基于Paxos算法,在轨道交通场景下提出一种切实可行的自主资源管理机制。
    • 黄保华; 屈锡; 郑慧颖; 熊庭刚
    • 摘要: 实用性拜占庭容错共识算法(PBFT)在联盟链中应用广泛,但存在时延高、吞吐量低和可扩展性差等问题。针对这些问题,文章提出一种基于信用的拜占庭容错共识算法(CBFT)。首先,增设候补节点集合,实现共识节点的动态加入和退出;其次,引入信用评估方案,根据共识节点在共识过程中的完成情况计算其信誉值,用信誉值评估节点的信用;最后,设计节点替换方案,当某个共识节点的信誉值低于设置的阈值时,用候补节点替换此节点,减少低信誉节点的共识参与率。仿真实验结果表明,与PBFT算法相比,CBFT算法共识时延更低,吞吐量和算法效率更高。
    • 白尚旺; 马晓倩; 高改梅; 刘春霞; 党伟超
    • 摘要: 实用拜占庭容错(PBFT)算法可以容忍网络存在不超过节点总数三分之一的拜占庭节点,常被作为联盟链的共识算法。针对PBFT存在主节点选取规则简单、通信复杂度较高等问题,提出一种基于可验证随机函数(VRF)和BLS签名的拜占庭容错(VBBFT)共识算法。在VBBFT共识算法,VRF在共识节点中选取主节点,主节点作为消息收集和发送的协调者,并将节点间的信息交互过程转化为BLS签名过程,降低了节点间的通信复杂度,并保证了节点间的信息交互是安全的。仿真实验结果表明,VBBFT共识算法与PBFT算法相比,交易吞吐率提高了62.3%,时延降低了12%。
    • 王群; 李馥娟; 倪雪莉; 夏玲玲; 王振力; 梁广俊
    • 摘要: 作为区块链核心技术的共识算法,为区块链的去中心化、开放自治、信息不可篡改、匿名溯源等功能的实现提供了机制支撑和保障,实现了分布式系统中强一致性和最终一致性的高效达成。以比特币出现为时间节点,将共识算法分为之前的经典分布式共识算法和之后的区块链共识算法,在此基础上根据算法的实现原理对共识算法又进一步分类,并选择其中的典型算法,重点从去中心化、可扩展性、安全性、一致性等方面进行了讨论。首先,提出了区块链共识算法的一般模型,给出了共识算法的基本定义。其次,在介绍经典分布式共识算法特点的同时,研究了两军问题、拜占庭将军问题、FLP不可能性定理、CAP定理和Paxos等分布式一致性算法及其改进,分析了算法的执行流程和功能特征。再次,对于区块链共识算法,根据实现原理和应用场景的不同,将其分为PoW共识算法、PoS共识算法、PoW+PoS混合共识算法和PoW/PoS+BFT/PBFT混合共识算法,在每一类中选择了具有代表性的算法后分别给出了算法流程,并结合具体应用场景进行了深入分析。最后,指出了区块链共识算法在性能与可扩展性、激励机制、安全与隐私、并行处理等方面的研究热点和发展方向。
    • 张世政; 刘勇
    • 摘要: 实用拜占庭容错算法(practical byzantine fault tolerant,PBFT)存在通信复杂度高、共识效率低等缺点。在PBFT算法的基础上,提出一种基于平均稳定度的自适应改进算法(average stability byzantine fault tolerant algorithm,AS-PBFT)。该算法根据整体的平均稳定度,实时调整共识节点所占比例,并且能够根据系统恶意节点情况,自适应调整共识节点数量。实验表明,改进后的算法的共识时延和通信开销均明显降低,并且针对不同的恶意节点情况,能选择合适的共识节点,具有自适应性。
    • 李博; 向海昀; 张宇翔; 廖浩德
    • 摘要: 区块链不可篡改、可追溯等特性能较好地支撑食品溯源系统,在食品溯源与区块链技术相结合的应用中存在着延时长、节点多、系统开销大等问题。针对上述问题,基于实用拜占庭容错算法(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT),提出一种适用于食品溯源场景的优化PBFT算法trace-PBFT(t-PBFT)。首先,将供应链中节点划分为3个等级,根据节点在共识中的实际通信量动态更新节点状态,并以此来评价节点的可靠性,作为选举主节点的依据;其次,结合食品供应链的特点,优化原算法中的一致性协议,减少节点通信次数。实验结果表明,相比PBFT算法,t-PBFT算法在通信开销、请求延时、吞吐量等方面表现更优;最后,基于t-PBFT算法且结合联盟链提出一种满足食品溯源需求的架构模型,对食品供应链中各环节进行数据记录,保证数据可追溯,确保食品流通过程的安全性。
    • 殷磊; 孔宪光; 刘洪杰; 张迎冰; 刘树全
    • 摘要: 传统供应链管理系统采用的中心化数据存储模式存在单点故障、数据隐私泄露、系统内部操作不透明等问题,严重制约了企业之间的信息流通和数据共享.而区块链具有分布式、公开、透明和不可篡改的特性,可以为实现分布式的数据安全共享系统提供可靠的底层服务.因此提出基于区块链的供应链数据安全共享模型,以分布式的区块链网络为核心,构建去中心化的数据安全共享服务.同时针对区块链中使用的实用拜占庭容错(PBFT)算法具有共识时延高、吞吐量和性能低、不支持节点动态管理等问题,结合供应链联盟链的特点,引入了一种简化的一致性协议及新的节点管理机制,在降低算法通信复杂度的同时,实现了节点的动态管理.
    • 陈润宇; 王伦文; 朱然刚
    • 摘要: 实用拜占庭容错(PBFT)算法在Raft和Paxos共识算法的基础上,解决了分布式系统中恶意节点向其他节点发送错误消息以扰乱系统正常运行的问题,但PBFT算法由于主节点选举随意导致共识效率低下,而现有PBFT改进算法普遍通信复杂度较高且容易出现系统集中化趋势。针对上述问题,提出一种基于信誉值投票与随机数选举的RN-VPBFT共识算法。通过增设监督节点,实现权力分散和信息中转,保证系统安全运行。在投票确定初始信誉值的过程中,引入随机参数使得满足条件的节点均有机会当选主节点,缓解系统集中化趋势。建立节点动态信誉模型,区分系统中的诚实节点与恶意节点,简化共识算法的一致性协议,降低算法通信复杂度。实验结果表明,与PBFT算法和基于信誉投票的PBFT改进算法相比,RN-VPBFT算法将通信复杂度由O(N2)降至O(N),并且所有诚实节点的信誉值之差仅为0.02,具有更低的通信复杂度及更好的去中心化特性。
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