基于完美二叉树通信拓扑的拜占庭容错共识算法

作者：李淑芝; 熊伟志; 邓小鸿^*; 王智强; 刘惠文

来源：电子与信息学报, 2023, 45(07): 2484-2493.

• 完美二叉树
• 通信拓扑
• 共识机制
• 拜占庭容错

针对实用拜占庭容错(PBFT)算法中主节点可预测、通信复杂度高和作恶节点缺少惩罚机制的问题，该文提出一种基于完美二叉树通信拓扑的联盟链拜占庭容错算法(PBT-BFT)。首先设计了信誉评估模型对节点的行为进行评估，同时提出基于信誉的可验证随机函数(R-VRF)，使得随机抽取概率与信誉值呈正相关，保证了拥有不同信誉值的节点抽签的公平性和随机性。然后，设计了完美二叉树通信拓扑，将通信复杂度降低至线性复杂度，同时提出轮换主节点和流水线工作机制，提高了共识效率。实验结果表明，与PBFT相比，平均吞吐量提高了121.6%，平均时延降低了73.8%，能够很好地适用于大规模网络节点的联盟链。

• 单位
  电子信息工程学院; 江西理工大学