吉林大学学报(理学版) ›› 2026, Vol. 64 ›› Issue (5): 1151-1161.
张立娜1,黄梦娜1, 薛博涵1, 赵帅1, 于合龙1, 杨之音1,杨波2, 董雪峰3, 刘宝全3, 齐宪威4, 冯国梁1
Zhang Lina1, Huang Mengna1, Xue Bohan1, Zhao Shuai1, Yu Helong1, Yang Zhiyin1, Yang Bo2, Dong Xuefeng3, Liu Baoquan3, Qi Xianwei4, Feng Guoliang1#br#
摘要: 针对实用Byzantine容错共识算法在大规模分布式网络中存在的通信复杂度高、 扩展性不足及主节点负载不均衡等问题, 提出一种基于使用层次的平衡迭代规约和聚类算法与Hash环数据结构改进的实用Byzantine容错共识算法. 该算法通过分布式优化平衡迭代规约和聚类算法, 实现网络节点的动态聚类子组织划分, 同时结合虚拟节点Hash环机制, 解决了子组织内部的负载均衡与任务分配不均问题, 并引入全局委员会机制以显著降低全网通信复杂度. 实验结果表明: 在网络节点规模为256时, 该改进算法系统延迟仅为713.4 ms, 相较于传统实用Byzantine容错算法的系统延迟1 895.4 ms降低了62.4%, 且其时延增长曲线斜率明显小于对比的两种主流改进共识算法; 该算法在吞吐量、 通信开销和资源占用等指标上均表现出显著优势, 在较大规模分布式网络中展现了良好的扩展性和稳定性. 该算法显著提升了分布式网络的共识效率, 可有效满足互联网行业中复杂业务场景对高性能共识算法的需求, 为大规模区块链系统的架构优化提供了重要的理论依据与技术支撑.
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