论文部分内容阅读
区块链的诞生,标志着人类开始构建真正可以信任的互联网。区块链提供了一种新型的社会信任机制,既公开信息又保护隐私,既共同决策又保护个体权益,这种机制提高了价值交互的效率并降低了成本。但是区块链技术在发展过程中还有许多不足。例如,在CyberMiles项目的DPoS共识机制中,系统依据节点所获得的权益投票数量的比例,概率选取出块节点,获得权益投票数量越高的节点获得网络出块权的概率也越高,可能会导致获得权益投票数量较高的节点连续多次获得网络的出块权,产生不公平的现象。当出块节点发生异常无法产生新区块时,系统会继续依据概率选取下一个出块节点,该节点仍有极大概率连续重复被选为出块节点,导致区块链网络持续堵塞甚至崩溃,严重影响系统的稳定性。通过分析上述问题,本文提出了一种基于随机选取的股份授权证明机制RDPoS。RDPoS共识机制的核心思想就是改变了 CyberMiles项目中DPoS共识机制的出块节点的选取方式。在本文设计方案中,增加了节点评价机制,权益投票人可以根据节点评价投票选取验证人和备用验证人节点。所有验证人节点为一个队列,每次从队列中随机选取一个出块节点并把该节点移出该队列,直到所有节点全部出块完毕,重置该验证人队列。论文还给出了当出块节点异常时的处理策略,以保证在区块链网络受到攻击时,可较快的恢复正常运转,保障网络中各个节点的利益。本文在实验室环境下对提出的设计方案进行了模拟实验,分别在节点正常和节点异常的情况下进行了基本性能和交易处理能力的对比实验。根据实验结果得出以下结论:本文提出的RDPoS共识机制能够满足区块链系统的正常性能需求,能够解决因概率选取出块节点而导致的同一个节点连续多次出块问题。在节点遭受攻击时,节点异常处理方案能够有效降低因节点异常对区块链网络造成的影响,提高了网络恢复速度,提升了一定的抗攻击能力。