面向分布式电力交易的实用拜占庭容错共识算法改进

摘要

针对实用拜占庭容错（Practical Byzantine fault tolerance, PBFT）共识算法在分布式电力交易场景下共识时存在的主节点选取策略简单、缺少奖惩措施以及通信资源消耗较大等问题，提出一种改进实用拜占庭容错共识算法。首先，明确分布式电力交易（Distributedpower trading,DPT）参与方构成，制定参与方对应节点在共识过程中应承担的权责；其次，制定节点信誉值计算方法，根据节点在共识中的表现筛选不良行为节点，有效限制拜占庭节点参与共识；此外，基于信誉值与散列算法实现了一种可验证的主节点选取方法，使主节点选取难以预测；最后，引入多主节点改进一致性协议，提高算法对拜占庭主节点的容忍程度。实验结果表明，DPT-PBFT算法在通信开销、共识时延等方面相较于PBFT算法均有不同程度的提升，能够有效适用于分布式电力交易场景。

关键词

区块链 / 分布式电力交易 / PBFT共识算法 / 奖惩机制 / 主节点选取