信息网络安全 ›› 2019, Vol. 19 ›› Issue (7): 8-24.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2019.07.002

• • 上一篇    下一篇

区块链共识算法研究综述

郑敏1(), 王虹1,2, 刘洪1, 谭冲1   

  1. 1. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050
    2.中国科学院大学,北京100049
  • 收稿日期:2019-04-15 出版日期:2019-07-19 发布日期:2020-05-11
  • 作者简介:

    作者简介:郑敏(1974—),男,河南,研究员,博士,主要研究方向为物联网安全、无线通信、区块链技术;王虹(1992—),女,山东,硕士研究生,主要研究方向为区块链共识算法与分布式系统;刘洪(1980—),男,江苏,副研究员,博士,主要研究方向为5G通信、区块链技术;谭冲(1984—),女,湖南,副研究员,博士,主要研究方向为无线多媒体传感器网络、区块链技术。

  • 基金资助:
    国家自然科学基金[61401445]

Survey on Consensus Algorithms of Blockchain

Min ZHENG1(), Hong WANG1,2, Hong LIU1, Chong TAN1   

  1. 1. Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
    2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2019-04-15 Online:2019-07-19 Published:2020-05-11

摘要:

共识算法是区块链技术发展的关键,影响着区块链的交易处理能力、可扩展性和安全性,同时也是近年来分布式系统研究的热点。文章对区块链共识算法的最新进展和未来研究方向进行了分析和总结。首先概述了区块链框架,梳理了30年来分布式系统与一致性算法的重要结论和发展脉络,详细总结了现在主流的区块链共识算法并分析比较其性能。在此基础上,文章提出了一种共识算法的通用模型和分类方法,并对新的具有代表性进展的区块链共识算法进行分析和总结,最后对共识算法的研究方向进行展望,以期为未来的共识算法研究和创新提供参考。

关键词: 区块链, 共识算法, 分布式系统, 拜占庭容错, 联盟链

Abstract:

Consensus algorithm is the key to the development of blockchain technology and hasa significant impact on the capability, scalability and security of blockchain. It is also a hotspot of distributed system research in recent years. This paper reviewed the state-of-the-art research progress of the blockchain consensus algorithm, outlined the blockchain framework and clarified the important conclusions of the distributed system and consensus algorithmsinrecent 30 years. We provided a detailed summary and comparison of mainstreamblockchain consensus algorithms, then proposed a general model and classification method of consensus algorithms. In the end, we systematically reviewed new blockchain consensus algorithms and provided an outlook of the research direction in thefuture.

Key words: blockchain, consensus algorithm, distributed system, byzantine fault tolerance, consortium blockchain

中图分类号: