域名系统(DNS)实现了域名与IP之间的解析。其中根名称服务器负责所有的顶级域名解析工作。但是由于根名称服务器采用集中式管理,在其受到恶意攻击或者被污染时,将会严重影响域名的正常解析。本文针对现有域名系统中根域数据集中管理导致的安全问题,研究了域名系统、区块链和拜占庭共识算法等相关技术,提出了去中心化的根域解析架构、基于块链式存储的实用拜占庭容错算法、域名注册竞争避免机制等,实现了去中心化的根域管理。本文的主要工作内容如下:1)提出了基于联盟链的去中心化根域系统架构、根域数据管理技术。基于联盟链将现有顶级域名的所有者作为节点共同组成了一个对等的去中心化网络,并采用区块链式结构存储根域数据。通过拜占庭共识算法来保证节点间的数据一致性。2)针对联盟链中 Practical Byzantine fault tolerant 算法(PBFT 算法)的共识效率问题,提出了基于块链式存储的PBFT算法,在保证数据安全性和系统活性的前提下简化了 PBFT算法的三阶段共识流程,从而使其具有更好的运行效率和扩展性。3)由于未被注册域名是一种无主资源,任意节点都可以对其进行注册。因此为了避免在域名注册时节点之间发生恶意竞争,提出了基于工作量证明的竞争避免机制,限制所有节点只有在完成具备一定工作量的计算任务之后才能发起域名注册请求,从而阻止恶意节点在合法用户发起域名注册请求时的恶意抢注行为。本文设计并实现的去中心化根域数据管理系统,完成了用户交互、网络通信、块链式数据存储、共识、视图变更、缓存消息管理、数据同步和配置生成等功能模块。并通过实验验证了分布式根域名注册、域名修改、域名删除、域名注册竞争避免等功能和系统的共识性能。