針對(duì)委托權(quán)益證明（DPoS）共識(shí)機(jī)制由于投票不積極和選舉周期過長(zhǎng)造成的惡意節(jié)點(diǎn)剔除不及時(shí)的問題,提出了一種基于熔斷機(jī)制、信用機(jī)制和備用見證人節(jié)點(diǎn)的DPoS共識(shí)機(jī)制改進(jìn)方案。首先,引入熔斷機(jī)制,提供了反對(duì)票功能,加快踢出作惡節(jié)點(diǎn);其次,引入信用機(jī)制,為節(jié)點(diǎn)設(shè)置信用分?jǐn)?shù)和信用等級(jí),通過監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)行為來動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)信用分?jǐn)?shù)和等級(jí),加大作惡節(jié)點(diǎn)獲得票數(shù)的難度;最后,加入備用見證人節(jié)點(diǎn)列表,及時(shí)填補(bǔ)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)作惡被撤銷見證權(quán)后出現(xiàn)的空缺。搭建了基于本改進(jìn)方案的測(cè)試區(qū)塊鏈系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)方案的可用性和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用改進(jìn)后的DPoS共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈可及時(shí)剔除作惡節(jié)點(diǎn),適用于大多數(shù)場(chǎng)景的應(yīng)用。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2019,39(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

熔斷機(jī)制流程Fig．1Flowchartoffusingmechanism2．2信用機(jī)制

?湊趙て謐?況生成、驗(yàn)證區(qū)塊，在信用分?jǐn)?shù)逐漸上升至90分以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將該節(jié)點(diǎn)的信用等級(jí)標(biāo)記為A級(jí)，使其在后續(xù)選舉競(jìng)爭(zhēng)中獲得一定優(yōu)勢(shì);若節(jié)點(diǎn)記錄存在生成、驗(yàn)證無效區(qū)塊的或其他作惡行為，信用分?jǐn)?shù)逐漸下降到50分以下時(shí)，系統(tǒng)則標(biāo)記該節(jié)點(diǎn)的信用等級(jí)為C級(jí)，使其在后續(xù)節(jié)點(diǎn)選舉中處于劣勢(shì);若該節(jié)點(diǎn)持續(xù)生成無效區(qū)塊或者作惡，信用分?jǐn)?shù)持續(xù)下降至25分以下，則會(huì)被系統(tǒng)標(biāo)記為D級(jí)信用等級(jí)，在后續(xù)選舉中將處于絕對(duì)劣勢(shì)，幾乎沒有再當(dāng)選見證人的可能性。見證人信用的信用升降過程可用圖2來表示。圖2信用等級(jí)升降Fig．2Promotionanddemotionofcreditrank2．2．3信用系數(shù)信用系數(shù)是改進(jìn)方案里計(jì)算節(jié)點(diǎn)在選舉時(shí)獲得最終票數(shù)的公式中的計(jì)算參數(shù)，是信用等級(jí)的一種表現(xiàn)形式。為保障高信用等級(jí)的見證人擁有更大的選舉優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)方案基于信用等級(jí)引入信用系數(shù)，其在一定程度上左右節(jié)點(diǎn)的最終票數(shù)。最終票數(shù)計(jì)算式如下:Ｒesult=α×SupportVotes－β×AgainstVotes(2)其中:α和β是根據(jù)節(jié)點(diǎn)信用等級(jí)產(chǎn)生的系數(shù)，通常滿足α+β=1。具體數(shù)值可根據(jù)業(yè)務(wù)特征由代表們?cè)O(shè)置并由選民節(jié)點(diǎn)投票決定，通常A級(jí)節(jié)點(diǎn)α大于0．75，β小于0．25;B級(jí)節(jié)點(diǎn)α和β皆為0．5;C級(jí)節(jié)點(diǎn)α小于0．5，β大于0．5;D級(jí)節(jié)點(diǎn)α小于0．25，β大于0．75。通過該算法，信用等級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)想成為見證人節(jié)點(diǎn)需要更多的票數(shù)，而高信用的節(jié)點(diǎn)只需要少量的票數(shù)，從而提高作惡節(jié)點(diǎn)被撤銷見證人權(quán)利的效率。具體算法如算法2所示。算法2VoteＲesult()。輸入:節(jié)點(diǎn)的票數(shù)和信用等級(jí);輸出:最終票數(shù)。vote←Suppor

時(shí)系統(tǒng)依據(jù)投票結(jié)果成功地將該低信用等級(jí)的節(jié)點(diǎn)踢出見證人行列，那么對(duì)其投反對(duì)票的選民節(jié)點(diǎn)可以得到一定的信用分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)。若選民節(jié)點(diǎn)在某輪投票選舉中未進(jìn)行投票操作，則會(huì)扣除一定信用分?jǐn)?shù)，直至信用分?jǐn)?shù)到達(dá)50分的初始狀態(tài)。選民節(jié)點(diǎn)通過正確行使投票權(quán)為自己贏得信用分?jǐn)?shù)，使得自己在未來投票選舉中作為被選舉方時(shí)獲得一定優(yōu)勢(shì)，增大自身節(jié)點(diǎn)日后成為見證人的可能性。借助這種基于信用分?jǐn)?shù)的激勵(lì)機(jī)制以達(dá)到改善原有DPoS機(jī)制選民節(jié)點(diǎn)投票積極性不佳的狀況，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。激勵(lì)機(jī)制流程如圖3描述所示。圖3激勵(lì)機(jī)制流程Fig．3Flowchartofincentivemechanism2．3備用見證人節(jié)點(diǎn)備用見證人節(jié)點(diǎn)是改進(jìn)方案為保障在采用上述熔斷機(jī)制4612計(jì)算機(jī)應(yīng)用第39卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3130255