共识机制作为区块链的核心技术之一,对保障区块链系统的一致性和可靠性起着关键作用。从网络通信模型角度划分,可将拜占庭容错（Byzantine Fault Tolerance,BFT）共识算法分为同步BFT共识算法和异步BFT共识算法。由于同步BFT共识算法依赖全局时钟,因而仅选择性地延迟节点与领导者之间的通信就可以使算法丧失活性,因此制约了同步共识算法的应用场景。异步拜占庭共识算法能够适用存在网络通信故障、网络环境不可预测等真实网络场景,并且无领导者模型能够充分释放系统并发能力,因而具有更广阔的应用价值。然而现有异步BFT共识算法在应用区块链系统时仍存在以下几个问题:（1）通信（时间）复杂度较大。异步拜占庭共识算法中不存在超时机制,通常需要运行较多轮次的通信才能达成一致,因而具有较大的通信（时间）复杂度。（2）吞吐量较低。异步拜占庭共识算法需要多次选取出块者才可以终止,出块效率低下,导致系统整体吞吐量不高。本文面向适用公链和联盟链两类区块链系统,研究低通信开销、高吞吐量的异步共识算法,主要研究内容和创新点如下:（1）为了解决异步共识算法通信（时间）复杂度较大的问题,提出了一种高效的三阶段提交异步共识算法LCOHBBFT。LCOHBBFT采用先确定交易顺序后请求缺失交易的方式降低了通信开销。在广播交易时直接广播交易原文避免了冗余数据的传输。在交易顺序确定后,使用两阶段交易恢复机制使得节点寻求21)+1个节点的帮助就可以恢复缺失交易在满足拜占庭容错的同时降低了交易恢复的通信开销。最后通过实验表明,LCOHBBFT算法的通信开销为首个实用的异步共识算法Honey Badger BFT的60%。（2）为了解决异步共识算法吞吐量较低的问题,提出了基于信誉模型的异步共识算法Tortoise BFT。Tortoise BFT引入信誉模型选取网络情况较为稳定的出块者减少了出块者抽取次数。Tortoise BFT采用异构的交易执行模式使每个节点可以并发地提出出块请求从而充分地释放系统的并发执行能力。Tortoise BFT在满足安全性约束的同时降低算法的通信开销并提升算法的吞吐量。最后通过实验表明,当网络中的节点规模达到80时,Tortoise BFT相较于小飞象异步共识算法Dumbo BFT,在通信开销、吞吐量和交易确认时延等方面有40%以上的提升。