隨著近年來掀起的以比特幣為首的數(shù)字貨幣浪潮,人們對于“區(qū)塊鏈”這種分布式系統(tǒng)的健壯性提出了更高的要求。如何在敵手參與的情況下,解決分布式系統(tǒng)的一致性問題,設(shè)計出安全實(shí)用的BFT(拜占庭容錯)協(xié)議,已成為當(dāng)前的一大研究熱點(diǎn)。本文分析和總結(jié)了目前BFT協(xié)議的主要研究成果,并針對PBFT和HoneyBadgerBFT兩種代表性協(xié)議展開深入研究,發(fā)現(xiàn)如下問題:首先,協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的動態(tài)加入/退出。上述協(xié)議均只能運(yùn)行在完全封閉的系統(tǒng)中,任何節(jié)點(diǎn)的加入/退出都需要中止整個系統(tǒng)的運(yùn)行,并通過依次修改系統(tǒng)參數(shù)的方式實(shí)現(xiàn),這對實(shí)際使用的高訪問量系統(tǒng)是不可容忍。此外,協(xié)議缺乏明確的機(jī)制來判斷節(jié)點(diǎn)的活躍程度。節(jié)點(diǎn)活躍與否對系統(tǒng)的安全性影響很大,不活躍節(jié)點(diǎn)與惡意節(jié)點(diǎn)一樣,都嚴(yán)重威脅了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。更糟糕的是,上述協(xié)議沒有采取任何懲罰措施來處理惡意節(jié)點(diǎn)。這些惡意節(jié)點(diǎn)的破壞力會隨著時間而增長,不斷同化/控制系統(tǒng)中的誠實(shí)節(jié)點(diǎn),最終導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。這些問題降低了BFT協(xié)議的實(shí)用性,亟待解決。本文綜合考慮現(xiàn)有協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)并做出改進(jìn),取得如下成果:1.基于PBFT協(xié)議設(shè)計了一種具有動態(tài)性的BFT協(xié)議,命名為“動態(tài)PBF...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 本文貢獻(xiàn)
    1.5 后續(xù)章節(jié)安排
第二章 預(yù)備知識
    2.1 PBFT相關(guān)知識
        2.1.1 Primary-Backup機(jī)制
        2.1.2 Quorum Replication技術(shù)
        2.1.3 正常運(yùn)行流程
        2.1.4 檢查點(diǎn)技術(shù)
        2.1.5 視圖切換流程
    2.2 Honey Badger BFT相關(guān)知識
        2.2.1 時間假設(shè)
        2.2.2 原子廣播
        2.2.3 糾刪碼
    2.3 本章小結(jié)
第三章 動態(tài)PBFT協(xié)議
    3.1 創(chuàng)新點(diǎn)
    3.2 系統(tǒng)模型
        3.2.1 系統(tǒng)實(shí)體
        3.2.2 系統(tǒng)概述
    3.3 具體協(xié)議
        3.3.1 主節(jié)點(diǎn)選取
        3.3.2 主動加入
        3.3.3 主動退出
        3.3.4 被動退出:惡意主節(jié)點(diǎn)
        3.3.5 被動退出:惡意副本節(jié)點(diǎn)
        3.3.6 客戶端回復(fù)
    3.4 協(xié)議分析
        3.4.1 安全性
        3.4.2 活躍性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 動態(tài)異步BFT協(xié)議
    4.1 創(chuàng)新點(diǎn)
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 系統(tǒng)實(shí)體
        4.2.2 系統(tǒng)概述
    4.3 具體協(xié)議
        4.3.1 正常流程
        4.3.2 主動加入
        4.3.3 主動退出
        4.3.4 被動退出
    4.4 協(xié)議分析
        4.4.1 一致性和全序性
        4.4.2 審查彈性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目



本文編號：3832020