基于演化博弈的理性拜占庭容错共识算法

• Published in: 计算机科学 Vol. 49; no. 3; pp. 360 - 370
• Main Authors: 杨昕宇, 彭长根, 杨辉, 丁红发
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 贵州大学密码学与数据安全研究所 贵阳 550025%贵州大学数学与统计学院公共大数据国家重点实验室 贵阳 550025%贵州财经大学信息学院 贵阳 550025 2022; 贵州大学密码学与数据安全研究所 贵阳 550025%贵州大学数学与统计学院公共大数据国家重点实验室 贵阳 550025; 贵州大学数学与统计学院公共大数据国家重点实验室 贵阳 550025; 贵州大学计算机科学与技术学院 贵阳 550025
• Subjects: 区块链;信誉机制;共识算法;激励机制;演化博弈
• ISSN: 1002-137X
• DOI: 10.11896/jsjkx.210900110

O225; 拜占庭容错算法(byzantine fault-tolerant)是保证区块链等分布式系统能够达成一致性的重要算法,其性能影响着系统的安全性和稳定性.针对现有共识算法存在效率低下和缺少激励机制等问题,提出了一种基于演化博弈的理性实用拜占庭容错共识算法.首先,通过引入信誉机制来确定节点在共识过程中的可信任度,以信誉值为理性节点共识积极性的依据,基于信誉对共识节点进行划分,采用节点网络分片化的共识方式来提升共识效率;其次,针对共识过程中节点之间链路动态性对信誉值产生的影响建立演化博弈模型,并分析证明信誉稳定策略的存在性,设计基于信誉稳定策略的激励机制,以提升共识节点参与共识的积极性.实验结果表明,所提共识算法可提升40％的吞吐量,且在共识过程中对节点所设计的信誉演化博弈模型有快速收敛的效果.