基于改进拜占庭容错算法的古玩交易系统设计与实现

发布时间：2023-11-18 10:20

　　近年来,区块链频繁出现在各类新闻报道中,2019年10月,习近平总书记在主持集体学习中指出要让区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,将区块链的热度推向了一个新的高度。共识机制作为区块链的灵魂,是区块链研究的热点内容。相比以太坊使用的Po W算法,吞吐量更高的实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)算法更适合商用。但PBFT算法也存在基于C/S模式的架构与区块链去中心化思想矛盾、节点网络静态不可变、吞吐量无法满足日益增长的商业需求等不足。本文针对上述问题深入分析,提出改进方法,从容错率和吞吐量角度进行验证,并将其应用于具体场景。本文主要研究内容如下:⑴按照以太坊的分层架构介绍区块链的底层技术原理,将主流共识算法进行比较,重点分析了PBFT算法的流程和特点,剖析该算法存在的不足与原因,为改进PBFT算法提供理论依据和思路。⑵针对传统PBFT算法存在C/S模式与区块链去中心化思想矛盾、节点网络静态不可变、吞吐量低的问题,本文提出当共识节点具有高权威性时,取消客户端的参与,原算法中客户端负责的工作由主节点代替完成,每10s主动发起共识...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 区块链研究现状
        1.2.1 区块链发展现状
        1.2.2 区块链应用现状
    1.3 论文主要内容及创新性工作
    1.4 论文结构安排
第2章 区块链相关技术
    2.1 区块链的分类
    2.2 以太坊分层结构原理
        2.2.1 数据层
        2.2.2 网络层
        2.2.3 共识层与激励层
        2.2.4 合约层与应用层
    2.3 主流共识算法
    2.4 本章小结
第3章 改进PBFT算法设计与实现
    3.1 问题描述
    3.2 问题分析
        3.2.1 系统架构
        3.2.2 节点网络
        3.2.3 视图切换协议
    3.3 算法设计与优化
        3.3.1 系统架构优化
        3.3.2 节点动态增/删
        3.3.3 吞吐量优化
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 实验准备
        3.4.2 参考指标
        3.4.3 容错率
        3.4.4 吞吐量
    3.5 本章小结
第4章 基于改进PBFT算法的古玩交易系统设计与实现
    4.1 实现目的
    4.2 需求分析
        4.2.1 功能性需求
        4.2.2 非功能性需求
    4.3 系统设计
        4.3.1 系统结构设计
        4.3.2 系统功能设计
    4.4 系统实现
        4.4.1 系统开发环境
        4.4.2 系统功能实现
    4.5 系统测试
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3865093