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基于组播通信的PBFT算法改进

作者:杨孝天,马冉,李江,高飞
发布日期:2023-02-28
来源:2023年电子技术应用第2期

0 引 言

    区块链采用P2P(peer-to-peer)通信模式,P2P是一种分布式网络,节点之间可以直接进行信息交换。P2P为区块链提供高效、安全、通用的网络通信基础,支持区块链进行单播、组播和广播通信[1]。P2P具有如下功能:(1)标识区块链节点,每一个区块链节点都被唯一标识,区块链节点通过唯一的节点标识进行寻址; (2)管理网络连接,负责维护区块链节点之间的正常连接和异常连接; (3)消息发送,支持区块链消息进行单播、组播和广播; (4)同步状态,完成区块链节点间信息的同步。

    PBFT算法起源于拜占庭将军问题,为解决拜占庭将军问题,Leslie Lamport提出了BFT(拜占庭容错算法)。基于BFT拜占庭容错算法,Miguel Castro(卡斯特罗)和Barbara Liskov(利斯科夫)于1999年提出了PBFT算法,将BFT算法复杂度从指数级降到多项式级,使得PBFT共识算法可应用于实际系统中[2]。PBFT作为一种共识机制被应用于区块链,相较主流共识机制POW[3] 10 min出一块,PBFT算法可以做到秒级确认交易,节约算力资源,并且可以容错1/3的错误节点(故障节点、欺骗节点等)。但是PBFT仍存在网络复杂度高、延迟高、性能随节点的增多而下降等问题。




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作者信息:

杨孝天,马冉,李江,高飞

(西藏大学 信息科学技术学院, 西藏 拉萨 850000)




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PBFT 组播 P2P 区块链