计算机工程与设计2024,Vol.45Issue(3) :649-655.DOI:10.16208/j.issn1000-7024.2024.03.002

面向物联网系统的改进PBFT共识机制

Improved PBFT consensus mechanism for internet of things

顾鑫 戴欢 唐毅 孙立 索梓翔
计算机工程与设计2024,Vol.45Issue(3) :649-655.DOI:10.16208/j.issn1000-7024.2024.03.002

面向物联网系统的改进PBFT共识机制

Improved PBFT consensus mechanism for internet of things

顾鑫 1戴欢 2唐毅 2孙立 1索梓翔1
扫码查看

作者信息

  • 1. 苏州科技大学电子与信息工程学院,江苏苏州 215009
  • 2. 苏州科技大学电子与信息工程学院,江苏苏州 215009;苏州和数区块链应用研究院有限公司,江苏 苏州 215000
  • 折叠

摘要

针对复杂网络环境中,基于传统PBFT共识算法的物联网系统存在恶意伪装设备和共识响应延迟高的问题,提出一种基于位置和时间的可信双层 PBFT 共识机制(credible-location-and-time-based Byzantine fault tolerant algorithm,CBFT).根据边缘服务器的位置信息对设备进行分组,使用GeoHash(geographical hash,GeoHash)协议创建设备的位置定时器,根据定时器的可信时间遴选出诚信设备;基于边缘服务器的信用值生成两层网络,并行开展共识,分解共识任务;引入基于Token的信用评价机制,激励边缘服务器规范共识行为.实验结果表明,改进的共识机制能够有效筛选出恶意设备,降低共识耗时并提高系统吞吐量.

Abstract

To address the problems of malicious camouflage devices and high consensus response delay in the internet of things system based on traditional PBFT consensus algorithm in complex network environment,a credible location and time-based Byzantine fault tolerant consensus mechanism(CBFT)was proposed.The devices were grouped according to the location infor-mation of the edge server,the location timer of the devices was created using GeoHash(geographic hash,GeoHash)protocol,and the trusted devices were selected according to the trusted time of the timer.A two-layer network was generated based on the credit value of the edge server to carry out consensus and decompose consensus tasks in parallel.A token based credit evaluation mechanism was introduced to encourage edge servers to standardize consensus behavior.Experimental results show that the improved consensus algorithm can effectively screen out malicious devices,reduce the consensus time and improve the system throughput.

关键词

PBFT共识算法/物联网/可信双层拜占庭容错算法/边缘服务器/位置定时器/信用评价机制/共识行为

Key words

PBFT consensus algorithm/internet of things/trusted double layer Byzantine fault tolerance algorithm/edge server/location timer/credit evaluation mechanism/consensus behavior

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(61702354)

国家自然科学基金(61876121)

苏州科技大学科研项目(XKZ2017004)

江苏省物联网移动互联技术工程重点实验室开放基金(JSWLW2017004)

苏州科技大学研究生科研创新计划(SKSJ18_012)

苏州科技大学研究生科研创新计划(SJCX19_0963)

苏州科技大学教学改革项目(SKJG18_05)

出版年

2024
计算机工程与设计
中国航天科工集团二院706所

计算机工程与设计

CSTPCD北大核心
影响因子:0.617
ISSN:1000-7024
参考文献量22
段落导航相关论文