近年来区块链技术受到诸多关注,因为区块链技术不仅可作为可信第三方平台,而且可加强数据跟踪和可追溯性管理。用于区块链节点达成一致的共识机制是区块链技术研究的重要内容。其中实用拜占庭容错(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)共识机制解决了拜占庭容错(Byzantine fault tolerance,BFT)算法效率不高的问题,使得拜占庭容错算法具备实际应用可行性,从而成为在技术工程实践过程中被较多采用的共识机制。但该共识机制中仍然存在着节点随机选择导致的共识延迟较大、节点管控不足等问题。本文对基于PBFT的区块链技术进行研究,提出一种基于信任模型的PBFT共识机制,并将其应用于大米溯源系统进行设计实现。本文主要工作内容如下:针对共识机制中节点随机选择导致共识延迟较大和节点管控不足问题,提出一种基于信任模型的PBFT共识机制。该共识机制包含通信和处理能力优先选择策略和基于信任模型的节点分类处理方法。其中,(1)用来解决节点随机选择导致的共识延迟较大问题的通信和处理能力优先选择策略,结合通信时间和处理时间情况,各节点建立并维护一张节点选择表,优先将通信时间短和处理时间短的节点排在前列,并在发送消息时按照表中顺序选择节点发送消息,减少优良节点闲置等待时间,促进共识时延的降低;(2)用来解决节点管控不足问题的基于信任模型的节点分类处理方法,在通信和处理能力优先选择策略基础上,改进基于上下文因素的P2P信任模型,综合节点参与频度、事务重要性等多因素评判节点情况,依据其情况给予不同信任状态,根据不同信任状态对节点进行分类处理,令可信节点担任主节点和限制恶意节点参与共识,提高PBFT共识机制的节点容错能力。另外,通过提高可信节点的投票权重、降低故障节点和恶意节点投票权重,减少完成共识所需节点数量,提升系统性能。结合TMPBFT共识机制,设计实现大米溯源系统。首先对系统进行需求分析,然后进行系统架构、业务流程、功能模块、和数据库等各方面的详细设计。在此基础上,使用Hyperledger Fabric框架实现大米溯源系统,并对系统性能进行测试,保证系统能够满足使用需求。