基于门限密码方案的共识机制

来源：计算机研究与发展杂志2019年第12期北京时间：

作者：王缵,田有亮,岳朝跃,张铎,

摘要：针对比特币的PoW(proofofwork)共识机制中资源消耗巨大、系统性能存在瓶颈和“公地悲剧”问题，从博弈论的角度分析了比特币系统后期只有交易费奖励所带来的“公地悲剧”现象，提出了基于门限密码方案的共识机制(aconsensusmechanismbasedonthresholdcryptography,TCCM).首先，新共识协议引入了节点保证金的思想，提出了一种基于门限群签名理论的保证金模型.该模型既能够确保保证金的安全，又为节点诚实地记账提供保障.其次，利用门限加密的思想构造了记账权竞价模型来产生区块链记账节点，这能够保证记账权竞价环境的公平性和记账节点产生的随机性.同时，在原有的区块奖励基础上，设计了新的激励机制，使得更多的节点能够参与共识的全过程.最后，安全性和性能分析结果表明，该共识机制既有效地降低了资源消耗，又提高了交易处理效率，使得整个区块链系统变得更加安全可靠.

关键词：区块链, PoW共识机制, 公地悲剧, 门限密码, 保证金模型,