Group consensus algorithm based on node dynamic scoring mechanism

Group consensus algorithm based on node dynamic scoring mechanism
Shen Xueli
Li Xinru
Liaoning Technical University, Software Engineering, Huludao Liaoning 125105, China

摘要

In response to the issues of high communication overhead in the Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) consensus algorithm, as well as problems with random primary node selection and the absence of incentive mechanisms, this paper introduced a new grouped consensus algorithm named Dynamic Scoring Practical Byzantine Fault Tolerance (DS-PBFT) . Firstly, the consensus protocol optimized the simplification of the three-phase communication process, thereby enhancing consensus efficiency. Secondly, this paper proposed a node scoring and grouping mechanism, where nodes received scores based on their historical behavior during the consensus process and fell into consensus and candidate groups, reducing the likelihood of malicious node participation. Lastly, this paper introduced a dynamic process for selecting nodes to participate in consensus, optimizing view-change protocols and garbage collection mechanisms to fundamentally reduce the number of participating nodes, resulting in enhanced consensus efficiency. Using Docker containers to simulate multiple nodes, the experimental results show that in a consortium blockchain with network stability and a significant number of trusted nodes, the DS-PBFT consensus algorithm proposed in this paper outperforms the PBFT consensus algorithm and other improved algorithms in terms of consensus latency, throughput, fault tolerance, and communication complexity. It can quickly achieve consensus and improve consensus efficiency.

基金项目

国家自然科学基金面上项目(62173171)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.07.0348
出版期卷: 《计算机应用研究》 Accepted Paper, 2024年第41卷 第4期

发布历史

[2023-11-01] Accepted Paper

引用本文

沈学利, 李欣儒. 基于节点动态评分机制的分组共识算法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (4). (2023-12-13). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.07.0348. (Shen Xueli, Li Xinru. Group consensus algorithm based on node dynamic scoring mechanism [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (4). (2023-12-13). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2023.07.0348. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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