类Paxos共识算法研究进展

随着互联网数据量和业务量的快速增长,集群规模越来越大,由于机器和网络等故障使得业务中断的可能性越来越高.如何实现一个容错的分布式系统十分重要.多机达成共识是分布式容错系统中一个最基础,最核心的问题.Paxos等一系列共识算法的出现有效地解决了这个问题.近年来,越来越多的系统使用共识相关技术,关于分布式共识算法的研究也层出不穷.这些共识算法可以被划分成2个大类:强领导者共识算法和弱领导者共识算法.随着远程直接内存访问(remote direct memory access, RDMA)等网络技术和现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)等硬件技术的发展,又出现了一些结合新型网络和硬件技术的共识算法研究,用来提升分布式系统的性能.将从分布式共识算法发展历程的角度,介绍Paxos系列算法,阐述算法演进过程中的关键研究,讨论相关算法在不同场景下的优劣势,并展望该类算法的未来发展方向与前景.

一种联盟区块链共识机制

为了实现交易频繁且要求运行能耗低的区块链项目需求,以布鲁尔定理为原理给出一种联盟区块链的应用架构,在此架构上提出一种混合型的共识机制,重点阐述共识机制中的出块节点选举算法、随机数算法和主链共识算法,通过实验分析共识机制的安全性、模拟选举算法的公平性和共识性能.实验结果表明,共识机制在联盟区块链系统中安全性和性能是可用和有效的.

联盟链共识机制研究综述

【目的】分析拜占庭问题的应用,梳理联盟链共识机制的相关研究。【文献范围】以Consensus Mechanisms和共识机制为检索词,分别检索WoS、ResearchGate、arXiv以及中国知网,人工筛选联盟链共识机制相关的文献,最终选取74篇相关文献。【方法】梳理区块链共识机制及其分类方法,回顾拜占庭问题在分布式领域的应用,研究强共识的共识机制和授权共识机制。【结果】总结拜占庭问题、布鲁尔定理、拜占庭系统和拜占庭容错机制的发展过程以及内在联系;提出联盟链共识机制的基本流程和评价标准;基于安全性和时延性将联盟链共识机制分为4类。【局限】理论上可用于联盟链的共识机制较多,本文未全部展开介绍。【结论】联盟链共识机制的研究推进了区块链的落地实践,从容错能力、通信时延、转换效率等维度改进共识机制是联盟链共识机制未来的研究方向。