【摘 要】
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实用拜占庭共识算法（Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT）是一种基于拜占庭容错的一致性算法,广泛应用于金融联盟区块链中。然而,该算法存在动态性不够、缺乏奖惩机制、安全与效率难以平衡等问题,性能难以满足金融业务场景的需求。为了解决这一问题,受以太坊内置合约启发,在金融联盟区块链中基于内置式合约实现PBFT的节点管理和参数配置化管理功能,解耦节点规模对共识算
【基金项目】
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2021年度浙江省重点研发计划项目（跨境贸易金融联盟区块链平台关键技术研究及应用）,项目编号:2021C01118,项目时间周期:2020年9月1日-2023年8月31日
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实用拜占庭共识算法（Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT）是一种基于拜占庭容错的一致性算法,广泛应用于金融联盟区块链中。然而,该算法存在动态性不够、缺乏奖惩机制、安全与效率难以平衡等问题,性能难以满足金融业务场景的需求。为了解决这一问题,受以太坊内置合约启发,在金融联盟区块链中基于内置式合约实现PBFT的节点管理和参数配置化管理功能,解耦节点规模对共识算法复杂度的影响,实现适配金融业务需求的共识算法。本文主要研究了PBFT的实现原理和流程,通过在金融联盟区块链系统中的内置式合约来实现动态可变模型的PBFT共识机制,主要内容为:1、提出一种面向金融联盟区块链系统的内置式合约框架。在区块链中实现内置式合约框架,注册内置式合约固定地址,通过内置式合约实现读取和存储功能以及身份管理等基础功能框架。2、设计并实现金融联盟区块链的内置式合约PBFT共识算法管理功能,实现共识算法内置式合约的基础参数配置和节点管理功能,解耦节点规模对共识算法复杂度的影响。同时对PBFT消息转发流程和结构包体做改进,减少通信次数和通信包大小,并在联盟区块链中实现监管和隐私保护的功能。3、设计适配金融业务需求的共识算法调用参数模型。在区块链系统安全性保障的前提下,实现金融联盟区块链的PBFT共识算法模型在不同金融业务场景中的应用。最后,通过实验改进后的PBFT共识算法无论在吞吐量、时延和容错性上均比PBFT共识算法具有明显的优越性。
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