تحسين إجماع Blockchain: دمج قيمة الثقة في خوارزمية التسامح مع الأخطاء البيزنطية العملية مع التوقيع الإجمالي لـ Boneh-Lynn-Shacham
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
يتم استخدام المكون الأساسي لتقنية Blockchain، وهو خوارزمية الإجماع، لضمان اتساق البيانات بين عقد Blockchain. نظرًا لمقاومتها للأخطاء البيزنطية، تستخدم سلاسل الكونسورتيوم في كثير من الأحيان آلية التوافق العملي للتسامح مع الأخطاء البيزنطية (PBFT). ومع ذلك، لا يزال PBFT الحالي يواجه مشكلات تتعلق بتعقيد اتصالات العقدة العالية والاختيار العشوائي للعقدة الرئيسية. تقترح هذه الدراسة آلية إجماع IBFT، والتي تعتمد على التوقيع الكلي لـ Boneh-Lynn-Shacham (BLS) وقيمة ثقة العقدة.. يتم إجراء مؤشرات متعددة المستويات في IBFT لتحديد قيمة الثقة لكل عقدة. يتم اختيار عدد قليل من العقد الموثوقة جدًا لتكون بمثابة عقد إجماع. يتم تحديد أي عقدة لها أعلى قيمة ثقة لتكون العقدة الرئيسية. بعد ذلك، يتم استخدام التوقيعات المجمعة لـ BLS لتحسين تدفق الإجماع لـ PBFT. ونتيجة لذلك، يتم الحفاظ على أمان المعلومات المرسلة بين العقد وتقليل تعقيد اتصالات العقد. تظهر نتائج تجربة المحاكاة أنه عند مقارنتها بـ PBFT، فإن نهج إجماع IBFT يعمل على تحسين إنتاجية المعاملات بنسبة 61% ويقلل زمن الوصول بنسبة 13%.
Received 14/09/2023
Revised 10/02/2024
Accepted 12/02/2024
Published 25/02/2024
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Ghani RF, Al-Karkhi AA, Mahdi SM. Proposed Framework for Official Document Sharing and Verification in E-government Environment Based on Blockchain Technology. Baghdad Sci. J. . 2022 Dec 5;19(6 (Suppl.)):1592-. https://doi.org/10.21123/bsj.2022.7513.
Dayong Z, Wahab NH, Kadir KA, Aldhaqm A, Nasir HM, Wong KY. Research on Blockchain: Privacy Protection of Cryptography Blockchain-Based Applications. In2023 3rd International Conference on Emerging Smart Technologies and Applications (eSmarTA). 2023 Oct 10; (pp. 1-6). IEEE. https://doi.org/ 10.1109/eSmarTA59349.2023.10293507.
Oyinloye DP, Teh JS, Jamil N, Alawida M. Blockchain consensus: An overview of alternative protocols. Symmetry. 2021 Jul 27;13(8):1363. https://doi.org/10.3390/sym13081363.
Badr AM, Fourati LC, Ayed S. A Novel System for Confidential Medical Data Storage Using Chaskey Encryption and Blockchain Technology. Baghdad Sci. J. . 2023 Dec 5;20(6 (Suppl.)):2651-. https://doi.org/10.21123/bsj.2023.9203.
Kadir KA, Wahab NH, Soh NZ, Teoh XG, Luk SK, Zin AW. OWNTRAD: A Blockchain-Based Decentralized Application for Vintage E-commerce Marketplaces. In2023 IEEE Symposium on Wireless Technology & Applications (ISWTA). 2023 Aug 15; (pp. 12-17). IEEE. https://doi.org/10.1109/ISWTA58588.2023.10250080.
Xiong H, Chen M, Wu C, Zhao Y, Yi W. Research on progress of blockchain consensus algorithm: A review on recent progress of blockchain consensus algorithms. Future Internet. 2022 Jan 30;14(2):47. https://doi.org/10.3390/fi14020047.
Azli AM, Wahab NH, Zhang D, Kadir KA, Sunar N. Implementing Blockchain Technology for Accreditation and Degree Verification. InAsia Simulation Conference 2023 Oct 13 (pp. 81-95). Singapore: Springer Nature Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-99-7240-1_7.
Xie M, Liu J, Chen S, Lin M. A survey on blockchain consensus mechanism: research overview, current advances and future directions. Int. J. Intell. Comput. Cybern. . 2023 May 15;16(2):314-40. https://doi.org/10.1108/IJICC-05-2022-0126.
Li Y, Qiao L, Lv Z. An optimized byzantine fault tolerance algorithm for consortium blockchain. Peer Peer Netw Appl. 2021 Sep;14:2826-39. https://doi.org/10.1007/s12083-021-01103-8.
Suliyanti WN, Sari RF. Blockchain-Based Double-Layer Byzantine Fault Tolerance for Scalability Enhancement for Building Information Modeling Information Exchange. BDCC. 2023 May 9;7(2):90. https://doi.org/10.3390/bdcc7020090.
Gao N, Huo R, Wang S, Liu J, Huang T, Liu Y. SBFT: A BFT consensus mechanism based on DQN algorithm for industrial Internet of Thing. China Commun. . 2023 Oct;20(10):185-99. https://doi.org/10.23919/JCC.fa.2021-0080.202310.
Zhang J, Rong Y, Cao J, Rong C, Bian J, Wu W. DBFT: A Byzantine fault tolerance protocol with graceful performance degradation. IEEE Trans Dependable Secure Comput . . 2021 Jul 8;19(5):3387-400. https://doi.org/10.1109/TDSC.2021.3095544.
Tong W, Dong X, Zheng J. Trust-pbft: A peertrust-based practical byzantine consensus algorithm. In2019 International Conference on Networking and Network Applications (NaNA). 2019 Oct 10; (pp. 344-349). IEEE. https://doi.org/10.1109/NaNA.2019.00066.
Chen Y, Li M, Zhu X, Fang K, Ren Q, Guo T, Chen X, Li C, Zou Z, Deng Y. An improved algorithm for practical byzantine fault tolerance to large-scale consortium chain. Inf. Process. Manage. . 2022 Mar 1;59(2):102884. https://doi.org/10.1016/j.ipm.2022.102884.
Bhardwaj R, Datta D. Consensus algorithm. Decentralised Internet of Things: A Blockchain Perspective. 2020:91-107. https://doi.org/10.1007/978-3-030-38677-1_5.
Xu G, Bai H, Xing J, Luo T, Xiong NN, Cheng X, Liu S, Zheng X. SG-PBFT: A secure and highly efficient distributed blockchain PBFT consensus algorithm for intelligent Internet of vehicles. JPDC. 2022 Jun 1;164:1-1. https://doi.org/10.1016/j.jpdc.2022.01.029.
Jalil BA, Hasan TM, Mahmood GS, Abed HN. A secure and efficient public auditing system of cloud storage based on BLS signature and automatic blocker protocol. J. King Saud Univ. - Comput. Inf. Sci. . 2022 Jul 1;34(7):4008-21. https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2021.04.001.
Luo X, Zhou Z, Zhong L, Mao J, Chen C. An effective integrity verification scheme of cloud data based on BLS signature. Secur. Commun. Netw. . 2018 Nov 19;2018:1-1. https://doi.org/10.1155/2018/2615249.
Liu J, Li W, Karame GO, Asokan N. Scalable byzantine consensus via hardware-assisted secret sharing. IEEE Trans Comput. 2018 Jul 25;68(1):139-51. https://doi.org/10.1109/TC.2018.2860009.
Huang D, Li L, Chen B, Wang B. RBFT: A new Byzantine fault-tolerant consensus mechanism based on Raft cluster. J. Commun. 2021;42(3):209-19. https://doi.org/ 10.11959/j.issn.1000−436x.2021043 .