区块链技术因其具有防篡改、去中心化、可溯源等优点,在供应链、金融、物联网等领域有广泛应用,近年对该技术的研究呈爆发式增长。区块链技术本质上是分布式和去中心化的数据库,要解决的首要问题是如何达成分布式一致性,共识算法是解决该问题的核心算法,因此如何构建良好性能的共识算法作为区块链技术的核心问题成为了目前的研究热点。实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine Fault Tolerance）是解决分布式一致性问题的经典算法,其被引入区块链后成为区块链中被研究最多的投票类算法。然而这类算法吞吐量难以满足数据量大的场景的需求,算法可扩展性低,网络规模对其性能影响较大且没有剔除拜占庭节点的机制,算法性能仍显不足。本文通过对该算法及其改进算法的研究,针对其性能不足的问题,提出一种两阶段式验证的共识算法;针对其无法剔除拜占庭节点的问题,提出信誉机制。本文具体研究工作如下:⑴提出一种两阶段式验证的共识算法,算法分为确认阶段和审查阶段,在确认阶段时节点达成共识所需要的阈值减小,提升算法的吞吐量,审查阶段时采用安全性得到证明的算法保障安全。仿真表明,算法在保障安全的情况下相较实用拜占庭容错算法能够提升50%以上的性能,相较其他改进算法提升了十个以上百分点。⑵对三阶段式验证方式改进,在区块中包含对前方若干区块的确认信息,减少节点间网络传播次数,以此提升算法的可扩展性。仿真表明,在节点达到最大连接数时,网络规模对算法的影响变小,系统的可扩展性提升。⑶提出与两阶段式验证的共识算法相配合的信誉机制,通过对拜占庭节点的惩罚减少系统中拜占庭节点的数量,保障算法处于安全的网络环境。仿真表明,该机制能够有效减少算法中拜占庭节点的数量,保障算法在相对安全的环境下进行共识。以两阶段式验证的共识算法与信誉机制为基础,对当前网络模型以及用户存储模型进行优化,设计了区块链系统模型。