基于节点分组信誉模型的改进PBFT共识算法

来源：计算机应用研究杂志2023年第10期北京时间：

作者：陈苏明,王冰,陈玉全,邢涛,马宇辉,赵建立,

单位：1.河海大学能源与电气学院,南京211100；2.国网上海市电力公司,上海200030；

摘要：针对实用拜占庭容错共识算法（practical Byzantine fault tolerance，PBFT）中存在通信开销大、缺少奖惩机制、节点缺乏积极性的问题，提出了一种基于节点分组信誉模型的改进PBFT共识算法（grouping reputation practical Byzantine fault tolerance，GR-PBFT）。首先，引入信誉奖惩机制来确保系统的安全性，再根据节点信誉进行分组以选取共识节点，解决信誉机制类共识算法产生节点信誉累计问题，降低系统中心化程度，提升了节点成为共识节点的积极性；然后，改进主节点的选举方式保证主节点的可靠性，并优化一致性协议执行流程，减少准备、确认与响应阶段的通信复杂度，提高了共识效率。仿真实验表明，GR-PBFT共识算法在共识时延、通信开销、吞吐量、安全性等方面比PBFT共识算法具有更好的性能。

关键词：区块链,共识算法,节点分组,信誉奖惩机制,实用拜占庭容错共识算法(PBFT),

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51777058)；国网上海市电力公司资助项目(52090D21N002)；；