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题名基于k-means的动态多组织PBFT算法
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作者
杨雨浓
唐凌翔
王洪
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机构
重庆师范大学计算机与信息科学学院
重庆师范大学数字教育工程与应用研究中心
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出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期125-139,共15页
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基金
重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202300515)。
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文摘
联盟区块链系统被广泛用于金融和物流等场景。现有应用于区块链系统的实用拜占庭算法(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)存在可扩展性较低及通信成本较高等问题,阻碍了区块链系统在大规模场景中的应用。针对上述问题,提出了一种动态多组织实用拜占庭容错算法(k-means-practical Byzantine fault tolerance,k-PBFT)。通过改进k-means算法,根据节点的时延以及节点间通信距离将节点分为多个自治组织,各组织之间通过组织代表节点进行通信。当新节点加入时,根据其特点将其分配到最合理的组织。同时,引入信誉机制以辨别系统中的诚实节点与恶意节点,从而提高系统的安全性。此外,该算法还引入节点任期机制,使区块链中每个诚实节点都有机会充当组织代表节点或主节点。实验结果表明,与PBFT算法相比,k-PBFT算法通信复杂度降低了75%;当节点数为100时,相比于PBFT算法,时延降低了210 ms,吞吐量提高了100%。在高延迟环境下,相较于基于信誉分组的PBFT改进算法,当节点数为100时,时延降低了20%,吞吐量提高了17%。
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关键词
区块链
拜占庭容错算法
K-MEANS算法
信誉机制
节点任期机制
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Keywords
blockchain
Byzantine fault-tolerant algorithm
k-means algorithm
reputation mechanism
node tenure mechanism
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分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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