在比特币和以太坊的带动下,全球开始了区块链热潮,区块链技术也受到越来越多人的关注。但是目前大部分区块链项目,尤其是公有链项目仍然聚焦于数字货币领域,大大限制了区块链技术的活力和发展潜力。由于公有区块链系统广泛采用的是全分布式结构,虽然具有完全去中心化的优良特性,但是大量的广播消息不仅造成资源浪费,甚至会阻塞网络,并不适应如供应链金融、财产保险、商品溯源等商业场景的广泛应用。公有链的工作量证明共识机制,交易确认时间比较长,每十分钟产生一个区块,经过六个区块之后才能得到确认,这种交易效率完全无法满足对交易效率要求较高的场景需求,同时还会造成大量算力和电力资源的浪费。联盟链有着低成本运行和维护、可实现监管、交易速度快等优良特性,非常适合企业与银行等进行结算、实时金融、跨国交易、版权管理等应用场景。相比公有链,联盟链具有更大的发展潜力。本文基于联盟区块链对P2P网络(Peer-to-Peer,对等网络)和共识机制进行了研究与实现。本文对现有的区块链技术,尤其是区块链网络架构和共识机制进行了深入研究,对比分析了现有的区块链网络架构以及Paxos、PoW(Proof of Work,工作量证明)、PoS(Proof of Stake,权益证明)、DPoS(Delegated Proof of Stake,股份授权证明)等共识机制。针对联盟链对现有的P2P网络拓扑结构进行了改进,改进后的网络架构具有更好的性能和负载能力。由于PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错算法)和联盟链具有更好的适配性,因此在针对联盟链的网络架构基础上,利用模糊数学理论,提出了基于模糊综合评价的PBFT改进算法(FPBFT)。该算法舍弃了原PBFT算法的C/S(Client/Server,客户机/服务器)请求响应模式,使其更加契合区块链的应用场景;又通过引入模糊综合评价算法,对超级节点构建了信任度评估体系,筛选出高可信度的超级节点作为primary节点的备选节点,避免了共识过程中的频繁视图变更,提升了系统性能。最后,在联盟链场景下,对本文改进的网络架构和共识机制进行了测试。测试结果表明,和比特币、以太坊等区块链系统相比,该系统具有更快的出块速度和更高的交易吞吐量,平均每秒可以确认2000多笔交易,与联盟链具有很好的适配性,能够满足大部分商业应用场景的需求。