基于信誉授权的DPoS共识机制改进研究

作者：何帅; 黄襄念^*

来源：四川理工学院学报(自然科学版), 2022, 35(03): 66-75.

• 区块链
• 委托权益证明
• 可验证随机函数
• 博弈论
• 沙普利值

为了增强区块链公链系统中委托权益证明（DPoS）共识机制的“去中心化”程度以及提高节点投票的积极性，提出了一种改进方案。首先，利用基于算力竞争的PoW“挖矿”机制选出“代理节点”集合并设置节点的权益上限，然后通过投票机制从中选出“共识节点”集合，使得委托权益证明机制中共识节点的选举过程更加公平；同时，引入可验证随机函数对共识节点的出块顺序进行优化，增加了节点作恶的成本，防止恶意节点的“合谋攻击”。其次，利用博弈论中沙普利值的计算方式对出块节点获得的奖励进行合理分配，促进节点的投票积极性。最终，引入信用积分对节点的行为进行评判，结合节点当前所获得的投票权益和出块奖励计算综合信誉值（PCredit），并利用PCredit动态授权每轮参与共识的节点，增强其“去中心化”程度。实验结果表明，改进后的委托权益证明共识机制增强了系统的稳定性和安全性，在保证节点出块率的同时平衡了记账权竞争。