【摘 要】
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当前形势下,区块链迅猛的发展趋势引起了社会的高度重视,各国政府对其应用技术发展做出了相关政策指引,且对区块链的研究热点各有不同。鉴于当前我国对区块链监管标准和经验不够完善,而联盟链利于监管,组织机构和企业可通过准入机制组成联盟以实现实名制与备案制,故我国将联盟链作为重点发展方向。通过研究联盟链的共识机制与架构模型发现,当前众多架构在联盟链应用中存在较多局限,而“执行—排序—验证”架构更适合联盟链,
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当前形势下,区块链迅猛的发展趋势引起了社会的高度重视,各国政府对其应用技术发展做出了相关政策指引,且对区块链的研究热点各有不同。鉴于当前我国对区块链监管标准和经验不够完善,而联盟链利于监管,组织机构和企业可通过准入机制组成联盟以实现实名制与备案制,故我国将联盟链作为重点发展方向。通过研究联盟链的共识机制与架构模型发现,当前众多架构在联盟链应用中存在较多局限,而“执行—排序—验证”架构更适合联盟链,该架构将交易执行业务逻辑与共识层分离,将流程分为背书、排序、验证三大环节。支持拜占庭容错的联盟链动态共识方案分为应用业务层、共识层、权限管理层和网络层四大模块,采用“执行—排序—验证”架构,重点对排序、背书环节进行分析与改进,包含支持拜占庭容错的排序服务、参与者替换模型下的动态背书节点方案。支持拜占庭容错的排序服务使用改进的Raft算法,在存在恶意攻击的情况下,仍能保证排序服务的安全性与可用性。通过优化领导者选举、日志复制,调整节点之间通信等,方案既支持故障容错又支持拜占庭容错。参与者替换模型下的动态背书节点方案采用基于可验证随机函数的参与者替换模型,动态随机选取原本配置固定、易遭攻击的关键节点。背书节点承载大量联盟链敏感交易数据,参与者替换模型不断替换背书节点以增加攻击者难度,降低被攻击的风险,进一步提高支持拜占庭容错的联盟链动态共识方案的安全性。实验表明两方案功能可用,在提高安全性的同时性能达到原有方案的基本效果,开销在可接受范围内。
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