-
题名面向物联网的改进拜占庭容错共识算法
- 1
-
-
作者
谢勇
孙传恒
罗娜
邢斌
-
机构
三峡大学计算机与信息学院
北京市农林科学院国家农业信息化工程技术研究中心
北京市农林科学院农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心
-
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2025年第2期360-367,共8页
-
基金
国家重点研发计划基金项目(2023YFD2001304)
江苏省科技计划基金项目(BE2023315)。
-
文摘
为更好提升区块链和物联网的融合度,提出一种基于信任和主节点选取的拜占庭容错容错共识算法(trusted and primary node election Byzantine fault tolerance,TBFT)。对实用拜占庭容错(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)算法进行改进,优先选择快速节点作为主节点;加入直接信任模型实现拜占庭节点、宕机节点的剔除机制,优化一致性协议和视图切换协议。实验及分析结果表明,当网络中的诚实节点数量为34个、宕机和拜占庭节点共16个时,该算法相比PBFT,共识时延下降72%,吞吐量高约37%,系统安全性和稳定性得到了提升。
-
关键词
区块链
共识算法
信任模型
快速节点
物联网
拜占庭容错
仿真实验
-
Keywords
blockchain
consensus algorithm
trust model
fast node
internet of things
byzantine fault tolerance
simulation experiment
-
分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
-
题名面向物联网系统的改进PBFT共识机制
- 2
-
-
作者
顾鑫
戴欢
唐毅
孙立
索梓翔
-
机构
苏州科技大学电子与信息工程学院
苏州和数区块链应用研究院有限公司
-
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2024年第3期649-655,共7页
-
基金
国家自然科学基金项目(61702354、61876121)
苏州科技大学科研基金项目(XKZ2017004)
+2 种基金
苏州科技大学研究生科研创新计划基金项目(SKSJ18_012、SJCX19_0963)
苏州科技大学教改基金项目(SKJG18_05)
江苏省物联网移动互联技术工程重点实验室开放课题基金项目(JSWLW2017004)。
-
文摘
针对复杂网络环境中,基于传统PBFT共识算法的物联网系统存在恶意伪装设备和共识响应延迟高的问题,提出一种基于位置和时间的可信双层PBFT共识机制(credible-location-and-time-based Byzantine fault tolerant algorithm, CBFT)。根据边缘服务器的位置信息对设备进行分组,使用GeoHash(geographical hash, GeoHash)协议创建设备的位置定时器,根据定时器的可信时间遴选出诚信设备;基于边缘服务器的信用值生成两层网络,并行开展共识,分解共识任务;引入基于Token的信用评价机制,激励边缘服务器规范共识行为。实验结果表明,改进的共识机制能够有效筛选出恶意设备,降低共识耗时并提高系统吞吐量。
-
关键词
PBFT共识算法
物联网
可信双层拜占庭容错算法
边缘服务器
位置定时器
信用评价机制
共识行为
-
Keywords
PBFT consensus algorithm
internet of things
trusted double layer byzantine fault tolerance algorithm
edge server
location timer
credit evaluation mechanism
consensus behavior
-
分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
-
-
题名面向无人机集群的双层分组拜占庭容错算法
被引量：5
- 3
-
-
作者
陈宇
贾连兴
-
机构
国防科技大学信息通信学院
-
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期96-103,共8页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62102423)。
-
文摘
针对区块链技术应用于无人机集群通信时存在的通信复杂度高、稳健性差等问题,提出了一种双层分组拜占庭容错算法。根据无人机的编队结果对节点进行分组,并从每组选取一部分高信誉节点组成委员会,其他节点作为共用节点,形成双层分组共识结构。使用门限签名技术降低通信复杂度,仅通过委员会节点与其他分组节点通信,减少分组间通信次数,使平均通信时延大幅度减小。分层结构使主节点身份隐匿于委员会之中,降低了主节点被敌方自适应攻击的风险,提升了系统的稳健性。实验结果表明,所提算法相比于对比算法,共识过程的时延显著降低,同时能够有效保证系统的活性。
-
关键词
无人机集群
拜占庭容错
共识算法
双层分组结构
-
Keywords
UAV swarm
byzantine fault tolerance
consensus algorithm
two-layer grouped structure
-
分类号
TN95
[电子电信—信号与信息处理]
-
-
题名基于联盟链的实用拜占庭容错算法的改进
被引量：9
- 4
-
-
作者
谢卓
张志鸿
李磊
冯英杰
陈静
-
机构
郑州大学信息工程学院
-
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第11期360-367,共8页
-
基金
河南省重大公益专项(201300210300)
郑州大学教育教学改革研究与实践项目(2021ZZUJGLX132)。
-
文摘
作为一种新兴技术,区块链从诞生之初就引起了广泛的关注。共识算法是区块链技术的核心技术之一,共识算法的研究也是区块链发展的重中之重。针对广泛应用于联盟链的实用拜占庭容错算法(PBFT)存在的主节点选取随意以及节点无法动态加入、退出的问题,提出了一种动态的PBFT算法——DPBFT。首先,对PBFT的主节点选取方法进行改进,为每个节点设置信任度积分,根据节点在每轮共识中的行为动态更新信任度积分,依据积分值来选取主节点,提高了诚实节点当选主节点的概率。其次,为PBFT算法设置4个子协议(JOIN,EXIT,PCLEAR,RCLEAR),分别解决节点加入、退出的问题以及对作恶节点做出惩罚,使得系统拥有动态的网络结构。结果证明新加入的4个子协议本身具有良好的安全性和活性,且不影响原始PBFT算法的安全性和活性。最后,实验结果表明,DPBFT算法相比传统PBFT算法具有更好的共识效率。
-
关键词
联盟链
共识算法
拜占庭容错
信任度
主节点选取
-
Keywords
Consortium blockchain
Consensus algorithm
byzantine fault tolerant
Trust
Selection of primary node
-
分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
-
-
题名基于信任度匹配的改进PBFT共识算法
被引量：7
- 5
-
-
作者
季钰翔
黄建华
王喆
郑红
唐瑞琮
-
机构
华东理工大学信息科学与工程学院
香港DAEX区块链有限公司
-
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2021年第2期303-310,共8页
-
基金
国家自然科学基金(61472139)。
-
文摘
共识算法是去中心化的区块链系统实现数据状态一致的关键。针对传统的实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)共识算法在可扩展性和安全性方面存在的不足,提出一种基于信任度的匹配拜占庭共识算法(Trust-based Matching Byzantine Fault Tolerance,TMBFT)。首先,通过基于信任度的邻居匹配模型来选取部分节点进行投票共识,以降低区块链网络的通信量;其次,引入信任度评价机制来监督邻居节点的行为,确保有效检测出拜占庭节点,保证节点投票的安全性;最后,设计投票计数机制保证了共识结果的一致性,并提高了共识效率。与PBFT相比,TMBFT将通信复杂度从O(N^2)降到O(Nlog2N),有效降低了网络中的通信开销。安全性分析表明,信任度评价机制可降低节点作恶的概率,并有效提高系统安全性。实验结果表明,TMBFT较传统拜占庭算法具有更好的性能优势。
-
关键词
区块链
共识算法
拜占庭容错
信任度
邻居匹配
投票计数
-
Keywords
Blockchain
Consensus algorithm
byzantine fault tolerance
Trust
Neighbor matching
Vote counting
-
分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
-
-
题名基于推荐信任模型改进拜占庭容错共识算法
被引量：2
- 6
-
-
作者
张猛
王宝成
-
机构
北方工业大学信息学院
-
出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2023年第3期667-670,共4页
-
基金
北京市教育委员会科学研究计划资助项目(110052971921/021)。
-
文摘
针对拜占庭容错算法存在通信开销大、节点选取简单、对恶意节点缺乏惩罚机制的问题,提出了一种基于推荐信任模型的改进拜占庭容错共识算法。引入P2P网络下的推荐信任模型,根据节点在共识阶段的行为,计算各节点的全局信任值,使用节点选取机制,解决节点选取简单的问题。全局信任值高的节点进入共识组,恶意节点被踢出共识组不再参与共识,解决恶意节点缺乏惩罚机制的问题。实验表明,R-PBFT较PBFT具有更低的网络开销和更高的容错性。
-
关键词
区块链
拜占庭容错算法
推荐信任模型
-
Keywords
blockchain
byzantine fault tolerance algorithm
recommendation trust model
-
分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
-
-
题名基于动态信任值的实用拜占庭容错算法的优化
被引量：2
- 7
-
-
作者
阎红灿
窦桂梅
陈子昂
谷建涛
-
机构
华北理工大学理学院
河北省数据科学与应用重点实验室
-
出处
《华北理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2023年第1期99-108,共10页
-
基金
河北省高等教育教学改革研究与实践项目(2020GJJG158)
教育部产学研协同育人项目(202101107009)。
-
文摘
针对实用拜占庭容错(PBFT)共识机制中存在的拜占庭节点和主节点选取简单的问题,提出了一种基于动态信任值的实用拜占庭容错算法的优化方案。首先根据节点历史行为,对节点进行信任值初始化;然后构建信任模型,并在信任模型中引入时间影响因子,根据时间远近,对节点进行信任值评价;最后引入分级机制,根据信任值结果,将节点分为共识组和拜占庭节点组,共识组节点参与下一轮共识;优化主节点选择方法,选择信任值最高的节点为主节点。通过实验对比表明,改进后的PBFT-TV算法较于PBFT算法在公平性、安全性、容错性、共识效率等方面有一定提升,并降低了通信复杂度。
-
关键词
信任评价模型
实用拜占庭容错算法
信任值
共识机制
-
Keywords
trust evaluation model
practical byzantine fault tolerance algorithm
trust value
consensus mechanism
-
分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
-
