共识机制是若干节点完成信息认证和同步并以此达成共识的重要手段.现有的共识机制通常都不能抗并行计算且具有中心化趋势,如工作量证明(proof of work,PoW)、权益证明(proof of stake,PoS).这就导致以获取出块奖励为目的的恶意挖矿造成...共识机制是若干节点完成信息认证和同步并以此达成共识的重要手段.现有的共识机制通常都不能抗并行计算且具有中心化趋势,如工作量证明(proof of work,PoW)、权益证明(proof of stake,PoS).这就导致以获取出块奖励为目的的恶意挖矿造成大量资源浪费,尤其是电力资源,还影响区块链系统的安全.本文将可验证延迟函数引入共识机制,提出一种抗并行计算的公开可验证出块权的区块链共识机制.该机制利用安全哈希函数和可验证延迟函数的串行性,结合随机数使出块权的获得随机化,不依赖于算力.在这种情况下,增加算力和设备并不能更大概率获得出块权,因此,可以抵抗恶意挖矿和恶意挖矿攻击,避免资源浪费.找到一种实用的可验证延迟函数来编程实现该机制,确保其高效、稳定和安全的运行.最后,对该共识机制进行实验评估和安全性分析,将其与PoW、PoS等进行了共识过程比较和安全性比较.展开更多
分片是一种解决区块链可扩展性问题的关键技术。针对区块链网络分片可能会使恶意节点更容易集中在同一个分片内以及实用拜占庭容错(practical byzantine fault tolerance,PBFT)共识机制主节点选择不合理问题,提出基于可验证延迟函数(ver...分片是一种解决区块链可扩展性问题的关键技术。针对区块链网络分片可能会使恶意节点更容易集中在同一个分片内以及实用拜占庭容错(practical byzantine fault tolerance,PBFT)共识机制主节点选择不合理问题,提出基于可验证延迟函数(verifiable delay function,VDF)和一致性哈希的区块链网络分片方法(blockchain network sharding algorithm based on verifiable delay function and consistent hashing,VCNS)。使用可验证延迟函数随机进行分片,使得恶意节点能够均匀分配到不同的分片中,从而有效避免了大量恶意节点同时控制某个分片的情况,增强了分片区块链的安全性。同时,主节点选举结合一致性哈希算法,由分片内当前主节点选出片内下一个主节点,片内成员节点会验证当前主节点计算出的下一个主节点是否正确,防止当前主节点与恶意节点合谋,增强主节点选举的安全性。实验结果表明,VCNS在保障分片区块链安全性的前提下,具备了高吞吐量和低共识时延的优势。展开更多
文摘共识机制是若干节点完成信息认证和同步并以此达成共识的重要手段.现有的共识机制通常都不能抗并行计算且具有中心化趋势,如工作量证明(proof of work,PoW)、权益证明(proof of stake,PoS).这就导致以获取出块奖励为目的的恶意挖矿造成大量资源浪费,尤其是电力资源,还影响区块链系统的安全.本文将可验证延迟函数引入共识机制,提出一种抗并行计算的公开可验证出块权的区块链共识机制.该机制利用安全哈希函数和可验证延迟函数的串行性,结合随机数使出块权的获得随机化,不依赖于算力.在这种情况下,增加算力和设备并不能更大概率获得出块权,因此,可以抵抗恶意挖矿和恶意挖矿攻击,避免资源浪费.找到一种实用的可验证延迟函数来编程实现该机制,确保其高效、稳定和安全的运行.最后,对该共识机制进行实验评估和安全性分析,将其与PoW、PoS等进行了共识过程比较和安全性比较.
文摘分片是一种解决区块链可扩展性问题的关键技术。针对区块链网络分片可能会使恶意节点更容易集中在同一个分片内以及实用拜占庭容错(practical byzantine fault tolerance,PBFT)共识机制主节点选择不合理问题,提出基于可验证延迟函数(verifiable delay function,VDF)和一致性哈希的区块链网络分片方法(blockchain network sharding algorithm based on verifiable delay function and consistent hashing,VCNS)。使用可验证延迟函数随机进行分片,使得恶意节点能够均匀分配到不同的分片中,从而有效避免了大量恶意节点同时控制某个分片的情况,增强了分片区块链的安全性。同时,主节点选举结合一致性哈希算法,由分片内当前主节点选出片内下一个主节点,片内成员节点会验证当前主节点计算出的下一个主节点是否正确,防止当前主节点与恶意节点合谋,增强主节点选举的安全性。实验结果表明,VCNS在保障分片区块链安全性的前提下,具备了高吞吐量和低共识时延的优势。
