基于通信时延分组的改进实用拜占庭容错算法

【目的】为解决实用拜占庭容错算法(practical Byzantine fault-tolerant algorithm, PBFT)通信复杂度高、共识时延高等不足，提出节点间通信时延分组的改进实用拜占庭容错算法(grouping PBFT,GPBFT)。【方法】首先将区块链系统节点进行分组，依据最少网络通信次数确定分组数；然后计算各组节点间平均通信时延进行组内节点筛选，确定组内节点数；最后以共识成功率、失败率和节点历史行为评估参数为变量计算节点信誉值，监督节点共识行为，减少异常节点的参与。【结果】通过基于Hyperledger Fabric平台的区块链系统进行仿真试验，结果表明：与PBFT相比，GPBFT平均时延降低57.86%、平均吞吐量提高55.04%,通信复杂度数量级由平方级降低为对数级。【结论】GPBFT可满足多节点场景下区块链复杂通信的高时效性需求，解决了行业区块链系统大规模节点的需求问题。