張永，李曉輝

（華北計(jì)算技術(shù)研究所北京100083）

區(qū)塊鏈作為比特幣的底層技術(shù)，是一種通過(guò)去中心化、去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案[1-2]。共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈的核心，解決了如何在一個(gè)缺乏信任、完全自由開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)中達(dá)成共識(shí)的問(wèn)題[3]。

自文獻(xiàn)[1]提出比特幣以來(lái)，業(yè)界對(duì)區(qū)塊鏈的研究如火如荼，涉及到金融、物聯(lián)網(wǎng)、版權(quán)保護(hù)和農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域[4-8]。為了促進(jìn)區(qū)塊鏈的發(fā)展，專(zhuān)家學(xué)者相繼提出了Bitcoin-NG[9]、權(quán)益證明（Proof Of Stake，POS）、DPOS等在內(nèi)的多種共識(shí)機(jī)制[2]。這些共識(shí)機(jī)制在資源消耗、安全性或共識(shí)時(shí)間等方面各有側(cè)重[10-11]。如在DPOS機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)通過(guò)投票選取代理節(jié)點(diǎn)的方式產(chǎn)生區(qū)塊，達(dá)成數(shù)據(jù)的共識(shí)可以達(dá)到秒級(jí)，但網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)投票不積極的情況，而且如果代理節(jié)點(diǎn)中出現(xiàn)了惡意節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)不能及時(shí)的剔除，導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性降低等問(wèn)題[3]。

文中重點(diǎn)針對(duì)DPOS中存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)[3]，提出了一種改進(jìn)的DPOS共識(shí)機(jī)制。在節(jié)點(diǎn)投票和代理節(jié)點(diǎn)的選擇條件方面做了優(yōu)化。通過(guò)信用獎(jiǎng)懲和反對(duì)票機(jī)制，能夠?qū)崿F(xiàn)在同等條件下，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)投票的積極性，并且可以通過(guò)快速剔除惡意代理節(jié)點(diǎn)以提高系統(tǒng)的安全性。

1 區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制分析

共識(shí)是指相互獨(dú)立的多個(gè)參與方對(duì)某一問(wèn)題達(dá)成一致的結(jié)果。區(qū)塊鏈中的共識(shí)是指在開(kāi)放的分布式網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)對(duì)某一區(qū)塊達(dá)成的一致性，是區(qū)塊鏈的核心。共識(shí)機(jī)制主要研究的是區(qū)塊產(chǎn)生的記賬權(quán)分配問(wèn)題和區(qū)塊產(chǎn)生后的校驗(yàn)問(wèn)題。目前，圍繞共識(shí)機(jī)制的研究?jī)?nèi)容，區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在的共識(shí)算法主要有POW、POS、POL和DPOS等。

1.1 POW

2008年，文獻(xiàn)《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》中提出了POW（Proof-Of-Work）即工作量證明共識(shí)機(jī)制，并成功應(yīng)用在比特幣中。該機(jī)制是通過(guò)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行哈希運(yùn)算爭(zhēng)取區(qū)塊記賬權(quán)。區(qū)塊產(chǎn)生后，向全網(wǎng)進(jìn)行廣播，供其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證[12-13]。其優(yōu)點(diǎn)是可以解決在完全開(kāi)放、自由的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。但是區(qū)塊的產(chǎn)生需要消耗大量的算力和其他資源，并且數(shù)據(jù)達(dá)成一致性時(shí)間較長(zhǎng)，通常在10分鐘以上，難以滿(mǎn)足普遍的業(yè)務(wù)需求[14]。

1.2 POS

針對(duì)POW的資源浪費(fèi)、共識(shí)時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，文獻(xiàn)[15]提出POS共識(shí)機(jī)制。POS的主要思想是節(jié)點(diǎn)獲得區(qū)塊記賬權(quán)的難度與節(jié)點(diǎn)所持有的代幣成反比，代幣即節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中持有的權(quán)益，持有代幣多且時(shí)間長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)，在爭(zhēng)取區(qū)塊記賬權(quán)時(shí)越容易獲勝[16]。相比較POW，POS在一定程度上減少了數(shù)學(xué)運(yùn)算帶來(lái)的資源消耗，代幣的引入也縮短了達(dá)成共識(shí)的時(shí)間。但是POS依然沒(méi)有擺脫挖礦的本質(zhì)，在一些共識(shí)時(shí)間要求比較高的業(yè)務(wù)環(huán)境中并不適用，沒(méi)有從根本上解決商業(yè)應(yīng)用的痛點(diǎn)。

1.3 POL

POL（Proof-of-Luck）是文獻(xiàn)[16]提出的共識(shí)機(jī)制，是一種在可信執(zhí)行環(huán)境之上建立的共識(shí)機(jī)制[17]。該機(jī)制在每輪區(qū)塊的產(chǎn)生過(guò)程中，會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字以決定一段時(shí)間內(nèi)的獲勝區(qū)塊?？梢蕴岣邊^(qū)塊產(chǎn)生的效率，降低資源的消耗。但是可信執(zhí)行環(huán)境是一種芯片級(jí)的，對(duì)處理器提出了一定的要求，所以對(duì)于區(qū)塊鏈來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展需要節(jié)點(diǎn)有相應(yīng)的硬件支持。

1.4 DPOS

DPOS是在文獻(xiàn)[18]中提出的一種可以實(shí)現(xiàn)區(qū)塊秒級(jí)驗(yàn)證的共識(shí)機(jī)制，能夠滿(mǎn)足廣泛的業(yè)務(wù)需求。DPOS與POS[19]共識(shí)機(jī)制的主要區(qū)別是區(qū)塊記賬節(jié)點(diǎn)的選擇方式不同，在DPOS共識(shí)機(jī)制中，每一個(gè)持有代幣的節(jié)點(diǎn)都是候選節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)投票的方式選擇若干代理節(jié)點(diǎn)，由代理節(jié)點(diǎn)按照既定的時(shí)間表輪流進(jìn)行區(qū)塊的產(chǎn)生和驗(yàn)證。

在該機(jī)制下，沒(méi)有消耗算力的挖礦過(guò)程，大幅度縮小了參與區(qū)塊產(chǎn)生和驗(yàn)證的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，可以達(dá)到秒級(jí)的共識(shí)驗(yàn)證。但是在DPOS中對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)沒(méi)有及時(shí)的響應(yīng)措施，只是對(duì)狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并且存在節(jié)點(diǎn)投票不積極的現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)的安全性降低等問(wèn)題。

2 改進(jìn)的DPOS共識(shí)機(jī)制

DPOS共識(shí)機(jī)制通過(guò)節(jié)點(diǎn)投票選出代理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)塊的產(chǎn)生和確認(rèn)，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的區(qū)塊驗(yàn)證，能夠適應(yīng)廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。針對(duì)DPOS共識(shí)機(jī)制投票不積極和惡意代理節(jié)點(diǎn)未及時(shí)剔除導(dǎo)致的安全性較低等問(wèn)題，本文定義了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、信用系數(shù)等基本概念，并提出了基于信用獎(jiǎng)懲的改進(jìn)DPOS機(jī)制。在信用獎(jiǎng)懲下，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)投反對(duì)票的方式可以降低異常節(jié)點(diǎn)成為代理節(jié)點(diǎn)的概率，并且結(jié)合結(jié)果選擇條件的優(yōu)化，可以加快異常節(jié)點(diǎn)被踢出代理節(jié)點(diǎn)的速度。下面對(duì)這種機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 基本原理

文中首先定義了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、狀態(tài)變更和信用系數(shù)等基本概念；其次提出了基于信用的獎(jiǎng)懲方案以激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)積極參與到投票中來(lái)；最后對(duì)代理節(jié)點(diǎn)的得票結(jié)果進(jìn)行了優(yōu)化，可以結(jié)合基于信用的獎(jiǎng)懲方案達(dá)到對(duì)異常節(jié)點(diǎn)快速剔除的目的。

2.1.1 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

DPOS機(jī)制是通過(guò)代理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)塊的產(chǎn)生和確認(rèn)的，為了有效監(jiān)視代理節(jié)點(diǎn)的行為，防止惡意節(jié)點(diǎn)持續(xù)性地產(chǎn)生無(wú)效區(qū)塊或其他惡意行為，給每個(gè)節(jié)點(diǎn)添加一個(gè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)。本文將節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)定義為4種，分別是：

1）GOOD：代表良好狀態(tài)，表示該代理節(jié)點(diǎn)連續(xù)產(chǎn)生有效區(qū)塊次數(shù)超過(guò)累計(jì)值（累計(jì)值是一個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變更的常量），并通過(guò)其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證；

2）NORMAL：代表正常狀態(tài)，表示該代理節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的區(qū)塊無(wú)無(wú)效區(qū)塊，新生代理節(jié)點(diǎn)初始狀態(tài)為NORMAL；

3）EXCEPTION：代表異常狀態(tài)，表示該代理節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)無(wú)效區(qū)塊，但次數(shù)小于累計(jì)值；

4）ERROR：代表惡意狀態(tài)，表示該代理節(jié)點(diǎn)多次產(chǎn)生無(wú)效區(qū)塊。

節(jié)點(diǎn)狀態(tài)是評(píng)判節(jié)點(diǎn)是否為惡意節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。為讓狀態(tài)為GOOD的節(jié)點(diǎn)盡可能的被選為代理節(jié)點(diǎn)，也防止?fàn)顟B(tài)為EXCEPTION節(jié)點(diǎn)被選為代理節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)進(jìn)行投票時(shí)，系統(tǒng)將予以節(jié)點(diǎn)狀態(tài)提示。

2.1.2 狀態(tài)變更

狀態(tài)變更是指代理節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變化，主要與代理節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生區(qū)塊的數(shù)量以及有效性相關(guān)。當(dāng)一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)成為代理節(jié)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為其分配N(xiāo)ORMAL狀態(tài)，可正常參與之后的代理節(jié)點(diǎn)競(jìng)選。當(dāng)代理節(jié)點(diǎn)一直保持良好的區(qū)塊產(chǎn)生記錄，即產(chǎn)生有效區(qū)塊次數(shù)大于累計(jì)值時(shí)其狀態(tài)可升級(jí)為GOOD，GOOD狀態(tài)的代理節(jié)點(diǎn)在之后的代理節(jié)點(diǎn)競(jìng)選過(guò)程中將會(huì)有一定的優(yōu)勢(shì)。而當(dāng)代理節(jié)點(diǎn)有產(chǎn)生無(wú)效區(qū)塊的記錄時(shí)，其狀態(tài)將成為EXCEPTION，在其后的代理節(jié)點(diǎn)競(jìng)選時(shí)，將處于一定的劣勢(shì)。若代理節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的無(wú)效區(qū)塊超過(guò)累計(jì)值時(shí)，其狀態(tài)將轉(zhuǎn)變?yōu)镋RROR狀態(tài)，為了避免惡意節(jié)點(diǎn)持續(xù)對(duì)系統(tǒng)惡意影響，在一段時(shí)間內(nèi)禁止參與之后的代理節(jié)點(diǎn)競(jìng)選。代理節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換可用圖1描述。

圖1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

2.1.3 信用系數(shù)

信用系數(shù)（Credit）是節(jié)點(diǎn)加入分布式網(wǎng)絡(luò)中時(shí)系統(tǒng)賦予的一種信用參數(shù)，是節(jié)點(diǎn)信用程度的一種表現(xiàn)形式。在共識(shí)機(jī)制中，信用系數(shù)將以百分制計(jì)數(shù)，對(duì)于每一個(gè)初次接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，信用系數(shù)將被初始化為50。

在不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，信用系數(shù)可以有不同的含義。當(dāng)與實(shí)際的業(yè)務(wù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，信用系數(shù)將被賦予實(shí)際的價(jià)值，如使用區(qū)塊鏈在域名申請(qǐng)解析領(lǐng)域中，通過(guò)信用系數(shù)可以設(shè)定域名的有效期；或者在數(shù)字貨幣領(lǐng)域中，信用系數(shù)可以折合成一定的數(shù)字貨幣等。

2.2 基于信用的獎(jiǎng)懲方案

基于信用的獎(jiǎng)懲方案主要包括兩個(gè)核心要點(diǎn)，分別為投反對(duì)票和獎(jiǎng)懲方法，其中投反對(duì)票是信用獎(jiǎng)勵(lì)的一個(gè)手段。該機(jī)制的運(yùn)行原理可用圖2所示流程圖表示。

圖2 基于信用的獎(jiǎng)懲機(jī)制流程圖安全性

圍繞該流程圖，下面對(duì)該機(jī)制進(jìn)行分模塊描述。

2.2.1 投反對(duì)票

投反對(duì)票是在投票過(guò)程中節(jié)點(diǎn)可以投反對(duì)票的一種方法，目的是為了快速的將異常節(jié)點(diǎn)從代理節(jié)點(diǎn)中剔除，從而提高系統(tǒng)的安全性投反對(duì)票和正常投票的過(guò)程相同，節(jié)點(diǎn)在投票時(shí)，可同時(shí)投出反對(duì)票和正常票。在共識(shí)機(jī)制中，采用公鑰標(biāo)識(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行唯一表示，公鑰的存在使得節(jié)點(diǎn)具有匿名性，可以有效避免節(jié)點(diǎn)帶有目的的投票。

對(duì)于狀態(tài)為EXCEPTION的節(jié)點(diǎn)，在投票時(shí)系統(tǒng)將予以提示，以期節(jié)點(diǎn)能夠?qū)ζ渫冻龇磳?duì)票，在統(tǒng)計(jì)投票結(jié)果時(shí)可以降低狀態(tài)為EXCEPTION節(jié)點(diǎn)成為代理節(jié)點(diǎn)的可能性，從而使系統(tǒng)更加安全。

2.2.2 獎(jiǎng)懲方法

信用系數(shù)是節(jié)點(diǎn)信用的表現(xiàn)形式，基于信用的獎(jiǎng)懲方法主要是針對(duì)節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行的。節(jié)點(diǎn)的獎(jiǎng)懲機(jī)制主要模塊構(gòu)成如圖3所示。

圖3 獎(jiǎng)懲機(jī)制模塊圖

1）信用消耗

信用消耗是指信用系數(shù)會(huì)隨著時(shí)間而降低，在與實(shí)際業(yè)務(wù)結(jié)合時(shí)，表示的是某種價(jià)值的消耗。信用消耗并非一味的降低信用系數(shù)，需要遵循一定的規(guī)則，滿(mǎn)足的公式為：

其中，Credit表示的是節(jié)點(diǎn)的信用系數(shù)，t表示節(jié)點(diǎn)從上次投票開(kāi)始到下次投票的間隔時(shí)間，T表示時(shí)間常量。當(dāng)兩次投票間隔時(shí)間小于T，即t＜T時(shí)，信用系數(shù)不發(fā)生變化。M表示信用消耗的速度，是一個(gè)常量，可結(jié)合具體業(yè)務(wù)對(duì)M進(jìn)行調(diào)整。

2）信用穩(wěn)定和時(shí)間重置

當(dāng)節(jié)點(diǎn)兩次投票的時(shí)間間隔超過(guò)T時(shí)，信用系數(shù)將會(huì)降低。相反，信用系數(shù)將不發(fā)生變化。節(jié)點(diǎn)投票成功后會(huì)重置時(shí)間t，即令t=0，以此鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)參與到投票中來(lái)。

3）信用獎(jiǎng)勵(lì)

狀態(tài)為EXCEPTION的節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)不建議成為代理節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。在投票的過(guò)程中，每T時(shí)間段內(nèi)，節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)反對(duì)票的資格。對(duì)投了狀態(tài)為EXCEPTION節(jié)點(diǎn)反對(duì)票的節(jié)點(diǎn)，若被投反對(duì)票的節(jié)點(diǎn)未能成為代理節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)將給予信用系數(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)公式為：

2.3 優(yōu)化投票結(jié)果統(tǒng)計(jì)方案

投票結(jié)果統(tǒng)計(jì)是競(jìng)選代理節(jié)點(diǎn)的最后一個(gè)過(guò)程，合理的計(jì)票方式將有助于提升系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)為節(jié)點(diǎn)的屬性維持著一張動(dòng)態(tài)更新的屬性表，如表1所示。

表1 節(jié)點(diǎn)屬性表

該表存儲(chǔ)著每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息、信用系數(shù)、得票數(shù)以及反對(duì)票數(shù)。通過(guò)該表對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)公式如下所示：

其中A是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)數(shù)量和代理節(jié)點(diǎn)數(shù)量相關(guān)的值，可根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)以及系統(tǒng)安全性的特征設(shè)定A的值。B、C是常量，且滿(mǎn)足B+C=1，通常B和C取值為0.5。

通過(guò)該公式的計(jì)算，對(duì)于信用系數(shù)較低的節(jié)點(diǎn)，一般需要獲取更多的投票才能成為代理節(jié)點(diǎn)。對(duì)于狀態(tài)EXCEPTION節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在信用機(jī)制的激勵(lì)下，成為代理節(jié)點(diǎn)的概率將顯著降低，并且可以縮短異常節(jié)點(diǎn)被踢出代理的時(shí)間。

3 實(shí)驗(yàn)及分析

文中通過(guò)搭建原型系統(tǒng)，對(duì)比機(jī)制改進(jìn)前后的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證改進(jìn)后的共識(shí)機(jī)制是否能夠有效降低狀態(tài)為EXCEPTION的節(jié)點(diǎn)（下面使用E節(jié)點(diǎn)代替）獲取代理節(jié)點(diǎn)身份的概率。

3.1 第二輪投票結(jié)果驗(yàn)證

本次原型系統(tǒng)搭建建立在一個(gè)擁有15個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布式網(wǎng)絡(luò)上，選舉代理節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為3個(gè)。投票結(jié)果統(tǒng)計(jì)公式中常量的取值為：A=1，B=0.5，C=0.5；信用獎(jiǎng)懲機(jī)制信用消耗的常量取值為：M=1。

經(jīng)過(guò)一輪投票后，投票結(jié)果如圖4所示。

在圖4中，前3個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)投票結(jié)果統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算成為代理節(jié)點(diǎn)。假設(shè)公鑰標(biāo)識(shí)為“1f5ccb86225915e276bacce2173dbfb93ce5ffc30731ec d3f71155d2”節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)改變?yōu)镋XCEPTION。

在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，以此次結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行第二輪投票，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)對(duì)比分析了DPOS共識(shí)機(jī)制改進(jìn)前后第二輪的投票結(jié)果，并進(jìn)行了50次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，繪制出異常節(jié)點(diǎn)在第二輪投票結(jié)束后的票數(shù)排名對(duì)比折線(xiàn)圖，如圖5所示。

圖4 投票結(jié)果

圖5 DPOS改進(jìn)前后結(jié)果對(duì)比

圖5顯示，改進(jìn)后相比于改進(jìn)前，E節(jié)點(diǎn)票數(shù)排名明顯靠后。并且改進(jìn)前，E節(jié)點(diǎn)在第二輪獲得代理節(jié)點(diǎn)身份的次數(shù)為42次，占總數(shù)的84%，而改進(jìn)后只有3次，占總次數(shù)不到5%。該實(shí)驗(yàn)表明，E節(jié)點(diǎn)成為代理節(jié)點(diǎn)的概率顯著降低。

3.2 E節(jié)點(diǎn)失去代理投票輪數(shù)驗(yàn)證

在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本次實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證的是DPOS機(jī)制改進(jìn)前后E節(jié)點(diǎn)失去代理身份所需要的平均投票輪數(shù)是否發(fā)生變化。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多輪投票，直到E節(jié)點(diǎn)被踢出代理，然后統(tǒng)計(jì)投票輪數(shù)。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，分別對(duì)機(jī)制改進(jìn)前和改進(jìn)后進(jìn)行50次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，E節(jié)點(diǎn)被踢出代理時(shí)投票輪數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示。

圖6 E節(jié)點(diǎn)被踢出代理投票輪數(shù)對(duì)比

對(duì)機(jī)制改進(jìn)前后對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果求平均數(shù)，求得機(jī)制改進(jìn)前E節(jié)點(diǎn)被踢出代理平均需要2.5輪，機(jī)制改進(jìn)后平均需要1.1輪。

由以上實(shí)驗(yàn)可以看出，改進(jìn)的DPOS共識(shí)機(jī)制，能夠使異常節(jié)點(diǎn)獲取代理節(jié)點(diǎn)身份的概率顯著降低，并且縮短了異常代理節(jié)點(diǎn)被踢出代理的時(shí)間，由改進(jìn)前的需要2.5輪投票降低到了需要1.1輪投票。從而弱化了異常節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

區(qū)塊鏈?zhǔn)墙陙?lái)研究的熱點(diǎn)，多個(gè)行業(yè)在使用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新[2]。然而一種共識(shí)機(jī)制不能夠滿(mǎn)足所有的業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景下使用區(qū)塊鏈技術(shù)所采用的共識(shí)機(jī)制也不相同，文中對(duì)共識(shí)機(jī)制的研究與改進(jìn)，解決了DPOS共識(shí)機(jī)制中存在的對(duì)異常節(jié)點(diǎn)不能及時(shí)剔除等問(wèn)題，提供了一種共識(shí)機(jī)制的改進(jìn)思路，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)后的共識(shí)機(jī)制的可行性和可用性。改進(jìn)的DPOS共識(shí)機(jī)制擴(kuò)展了能夠與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)范圍，為下一步區(qū)塊鏈的研究提供了方向與基礎(chǔ)。

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