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基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统及共识机制设计
1
作者
白佳睿
蒋韵
刘畅
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第7期179-185,共7页
随着信息技术的快速发展,铁路客运信息系统正面临着日益增长的信息存储、安全性、共享性、结算和追溯能力的挑战。传统的中心化信息存储方式容易受到黑客攻击和数据篡改的威胁,提出一种基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统设计方案。首先...
随着信息技术的快速发展,铁路客运信息系统正面临着日益增长的信息存储、安全性、共享性、结算和追溯能力的挑战。传统的中心化信息存储方式容易受到黑客攻击和数据篡改的威胁,提出一种基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统设计方案。首先调整拜占庭算法中节点和信道的关系,使系统架构更加贴合铁路场景。在此基础上,为解决铁路信息系统中多元化的应用需求,设计基于数据本地存储,验证过程上链的模式,并在网络架构中将节点分类处理。此外,为了解决拜占庭容错问题中主节点固定与通信开销过大的弊端,引入一种基于工作效率的实用拜占庭容错算法(EPBFT)。该算法以节点过往的业务表现为主要指标,依据概率进行共识流程,提高系统安全性的同时兼顾了公平性。通过节点故障概率的定量分析,验证了使用EPBFT算法的联盟链具有较好的共享和抗干扰性能,可靠节点进入共识流程的比例在50%以上。同时,在模拟条件下故障率减小到10-9数量级,为未来实现铁路信息安全可追溯提供技术参考。
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关键词
铁路客运信息
信息
安全
区块链
拜占庭容错
共识机制
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题名
基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统及共识机制设计
1
作者
白佳睿
蒋韵
刘畅
机构
中国铁道科学研究院研究生部
中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第7期179-185,共7页
基金
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2022YJ150)。
文摘
随着信息技术的快速发展,铁路客运信息系统正面临着日益增长的信息存储、安全性、共享性、结算和追溯能力的挑战。传统的中心化信息存储方式容易受到黑客攻击和数据篡改的威胁,提出一种基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统设计方案。首先调整拜占庭算法中节点和信道的关系,使系统架构更加贴合铁路场景。在此基础上,为解决铁路信息系统中多元化的应用需求,设计基于数据本地存储,验证过程上链的模式,并在网络架构中将节点分类处理。此外,为了解决拜占庭容错问题中主节点固定与通信开销过大的弊端,引入一种基于工作效率的实用拜占庭容错算法(EPBFT)。该算法以节点过往的业务表现为主要指标,依据概率进行共识流程,提高系统安全性的同时兼顾了公平性。通过节点故障概率的定量分析,验证了使用EPBFT算法的联盟链具有较好的共享和抗干扰性能,可靠节点进入共识流程的比例在50%以上。同时,在模拟条件下故障率减小到10-9数量级,为未来实现铁路信息安全可追溯提供技术参考。
关键词
铁路客运信息
信息
安全
区块链
拜占庭容错
共识机制
Keywords
railway passenger information
information security
blockchain
Byzantine fault tolerance
consensus mechanism
分类号
U284 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
U285 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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题名
作者
出处
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被引量
操作
1
基于PBFT联盟链的铁路客运信息系统及共识机制设计
白佳睿
蒋韵
刘畅
《铁道标准设计》
北大核心
2025
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