王缵^1,2,4,田有亮^1,2,4,岳朝跃^1,3,4,张铎^1,2,3,4

¹(贵州省公共大数据重点实验室(贵州大学) 贵阳 550025);²(贵州大学计算机科学与技术学院 贵阳 550025);³(贵州大学数学与统计学院 贵阳 550025);⁴(贵州大学密码学与数据安全研究所 贵阳 550025) (vinheres@163.com)

出版日期: 2019-12-01


基金资助:国家自然科学基金项目(U1836205, 61662009, 61772008)；贵州省教育厅科技拔尖人才基金项目(黔教合KY字［2016］060)；贵州省科技重大专项计划项目(20183001)；贵州省科技计划项目(黔科合平台人才［2017］5788)；教育部-中国移动科研基金项目(MCM20170401)；贵州大学培育项目(黔科合平台人才［2017］5788)；贵州省科技计划项目(黔科合基础［2019］1098)；贵州省科学技术基金项目(黔科合J字［2008］2121)

Consensus Mechanism Based on Threshold Cryptography Scheme

Wang Zuan^1,2,4, Tian Youliang^1,2,4, Yue Chaoyue^1,3,4, Zhang Duo^1,2,3,4

¹(Guizhou Provincial Key Laboratory of Public Big Data (Guizhou University), Guiyang 550025);²(College of Computer Science & Technology, Guizhou University, Guiyang 550025);³(College of Mathematics and Statistics, Guizhou University, Guiyang 550025);⁴(Institute of Cryptography & Data Security, Guizhou University, Guiyang 550025)

Online: 2019-12-01

摘要/Abstract

摘要： 针对比特币的PoW(proof of work)共识机制中资源消耗巨大、系统性能存在瓶颈和“公地悲剧”问题，从博弈论的角度分析了比特币系统后期只有交易费奖励所带来的“公地悲剧”现象，提出了基于门限密码方案的共识机制(a consensus mechanism based on threshold cryptography, TCCM).首先，新共识协议引入了节点保证金的思想，提出了一种基于门限群签名理论的保证金模型.该模型既能够确保保证金的安全，又为节点诚实地记账提供保障.其次，利用门限加密的思想构造了记账权竞价模型来产生区块链记账节点，这能够保证记账权竞价环境的公平性和记账节点产生的随机性.同时，在原有的区块奖励基础上，设计了新的激励机制，使得更多的节点能够参与共识的全过程.最后，安全性和性能分析结果表明，该共识机制既有效地降低了资源消耗，又提高了交易处理效率，使得整个区块链系统变得更加安全可靠.

参考文献

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