一种面向区块链验证节点的声誉证明共识机制

doi:10.19665/j.issn1001-2400.2020.05.008

摘要/Abstract

摘要：

针对现有的区块链共识机制缺乏对验证节点的信用度评估以及不能有效地应对节点作恶的不足,提出一种面向区块链验证节点的声誉证明共识机制。首先,通过为验证节点设计的交互指标来表示验证节点在区块链网络中的贡献度,作为验证节点的声誉基准;其次,从验证节点的有效区块数、有效投票数等方面评估验证节点的可靠度,并作为验证节点的声誉提升权重;最后,综合计算当前回合验证节点的声誉,并基于声誉排名来选取当前回合的出块节点集合。实验结果表明,声誉证明共识机制在处理作恶和懒惰行为方面具有一定的优势,且在保证信用度评估有效性的同时可以降低资本、能耗对共识机制的影响。

关键词: 区块链, 声誉证明, 共识机制, 贡献度, 可靠度

Abstract:

A mechanism for proof-of-reputation consensus for blockchain validator nodes is proposed to deal with existing blockchain consensus mechanism's lack of evaluation of validator node's reputation and the inability to effectively prevent Byzantine behaviors. First, an interactive indicator is designed for validator nodes to represent their contribution in the blockchain network, which will be used as the reputation benchmark of validator nodes. Second, another reliability indicator is designed for validator nodes from the aspects of online time and the number of valid blocks, which will be used as the weight of the reputation improvement of validator nodes. Finally, the reputation of validator nodes of the current round is comprehensively calculated, and a set of producing validators of the current round is selected based on the reputation ranking. Experimental results show that the proof of reputation consensus mechanism has certain advantages in dealing with malicious and lazy behaviors, and that it can also reduce the impact of capital and energy consumption on the blockchain consensus mechanism while ensuring the validity of the credit evaluation.

Key words: blockchain, proof of reputation, consensus mechanism, contribution degree, reliability

中图分类号:

TP301.6

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图/表 2

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实验组	第2次占比	第3次占比	第4次占比	第5次占比
1	7.97	15.82	24.52	32.85
2	8.12	16.33	25.13	32.92
3	8.13	15.84	24.22	33.21
4	8.15	15.52	23.94	32.81
5	8.42	15.93	24.33	32.70
6	8.40	15.46	25.41	32.66

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