基于HotStuff的改进拜占庭容错共识算法

摘要

针对HotStuff运用于联盟链中存在的主节点选取方式固定，签名验证开销较大等问题，提出一种基于HotStuff改进的拜占庭容错共识算法(fast secure HotStuff, FS-HotStuff)。该算法引入组合公钥结合门限签名技术，并利用随机数矩阵优化共识流程，降低主节点签名验证复杂度，减少共识过程中的计算开销；基于Zookeeper FastLeader选举机制进行主节点选取，确保主节点的可靠性；采用Hook Curve机制对主节点进行身份认证，保证主节点身份合法性，提高系统安全性。实验表明，FS-HotStuff算法在共识时延、吞吐量和安全性方面相较于HotStuff、Multi-pipeline HotStuff和MLH算法均有显著优化。

关键词

BFT / HotStuff / 组合公钥 / 门限签名 / 身份认证