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申请/专利权人：山西大学

摘要：本发明涉及一种基于信誉模型的PBFT共识机制，包括以下步骤：计算节点的信誉值，将区块链网络中信誉值前10％的节点选为共识节点；客户端向区块链网络中的主节点发送一条请求；主节点收到客户端发来的请求向区块链网络中其他所有的共识节点发送PRE‑PREPARE消息；共识节点向其他共识节点发送PREPARE消息；共识节点向其他共识节点广播COMMIT消息，当共识节点接受到2f+1个COMMIT消息后，向主节点返回REPLY消息；客户端收到f+1个相同的REPLY消息。本发明通过将改进过的信誉模型应用到PBFT共识算法中，从其中选出信誉值高的节点作为共识节点进行PBFT共识流程，减小了时间复杂度，提高了性能和可用性。

主权项：1.一种基于信誉模型的PBFT共识机制，其特征在于，包括以下步骤：计算节点的信誉值，将区块链网络中信誉值前10％的节点选为共识节点；客户端向区块链网络中的主节点发送一条请求，该请求包括请求的具体操作、请求时客户端添加到时间戳、客户端标识和REQUEST消息体，REQUEST消息体包含消息内容和消息摘要，其中客户端对请求进行签名；主节点收到客户端发来的请求并进行验证，验证通过后，分配一个编号n，向区块链网络中其他所有共识节点发送PRE-PREPARE消息，PRE-PREPARE消息包括视图编号，消息内容和消息摘要；不包括主节点的其他所有共识节点收到消息后要对消息进行验证，签名、视图编号和消息序号都验证通过后；不包括主节点的共识节点向其他所有共识节点发送PREPARE消息，并将PRE-PREPARE消息和PREPARE消息存储到自身的消息日志中；其他所有共识节点在接受到PREPARE消息后，需要验证签名、视图编号、消息序号和接受到的PREPARE消息的数量是否符合规则，验证通过后；共识节点向其他所有共识节点广播COMMIT消息，共识节点收到其他所有共识节点的COMMIT消息后，验证签名、视图编号和消息序号的正确性，当共识节点接受到2f+1个COMMIT消息后，向主节点返回REPLY消息，其中f为拜占庭节点的数量；当客户端收到f+1个相同的REPLY消息，说明客户端发送的REQUEST请求已经在区块链网络中达成共识；其中，所述节点的信誉值由本地信誉值和推荐信誉值组成；所述本地信誉值为：sij＝sati,j-unsati,j1其中，式1中sij是节点i对节点j的评价的本地信誉值，sati,j是节点i和节点j的历史交易中满意的次数，unsati,j是节点i和节点j的历史交易中不满意的次数；所述满意的次数为： 其中，式2中为任意时间段k内，节点i对节点j的满意交易次数，为满意交易的衰减因子；所述不满意的次数为： 其中，式3中为任意时间段k内，节点i对节点j的不满意交易次数，为不满意交易的衰减因子；对本地信誉值进行规范化处理，得到的规范化后的本地信誉值为： 其中，式4中Cij为规范化后的节点i对节点j的本地信誉值；所述推荐信誉值为：tik＝∑jCij·Cjk5其中，式5中tik是节点i对节点k的推荐信誉值，Cjk为规范化后的节点j对节点k的本地信誉值；初始状态下，一些节点会被选为预信任节点；所述节点的信誉值为： 其中，式6中p为预信任节点，α为影响因子；如果节点进行恶意行为，区块链网络对其进行惩罚，降低恶意节点的本地信誉值，恶意节点的信誉值为：s′ij＝sijFk7其中，式7中sij是节点进行恶意行为前的本地信誉值，Fk是斐波那契数列的第k项，当节点结束第k次恶意行为后，将其信誉值更新为原来的1Fk，并且需要进行Fk次诚实交易才能结束惩罚。

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