面向物联网区块链的共识机制优化研究
宋琪杰,陈铁明,陈园,马栋捷,翁正秋

Research on consensus mechanism optimization for IoT blockchain
Qijie SONG,Tieming CHEN,Yuan CHEN,Dongjie MA,Zhengqiu WENG
表3 物联网区块链共识机制优化研究现状与特点
应用方向 相关工作 概述 性能优势
共识算法改进 基于信任的PoW算法改进[33] 对节点的可信任性进行评估,通过系数调节每个节点的挖矿难度 增加恶意节点的算力消耗,使之得不到记账权,同时在选择时降低选中恶意节点的概率,增加容错性
基于PBFT的容错优化[34] 使用离群检测算法,通过数据进行恶意节点划分 将共识算法分层,第一层使用恶意节点检测并分辨出恶意节点,第二层进行PBFT共识。增强容错性
DRL助力共识机制[35] 使用深度强化学习进行块生成等调整 将DRL技术运用于块的生成、调整,动态调节系统达到平衡、高效
DAG主链子链结合[36] 基于 DAG 的主链子链形式区分领域和区块 DAG 的主子链形式有效增加了区块链的吞吐量,同时减小了区块数据的存储
数据层优化 基于数据压缩的区块链系统[37] 将区块链中的数据区块进行压缩,降低存储空间,缓解设备存储压力 大大增强设备的存储能力,降低因设备存储空间过小造成的性能问题
基于FPGA存储模块的高性能数据读写架构[38] 制作外部存储模块,通信过程中请求高性能存储模块而非服务器 高性能的存储模块有效提高了数据的读写,降低数据在传输过程中的性能消耗,提高共识效率
通过边缘计算对数据进行整理优化[39] 通过边缘计算和分布式结合的方式验证数据质量 在区块链架构中提出边缘计算层,改善数据质量和错误数据检测,增强共识容错率
架构服务优化 物联网+区块链架构与服务[40,41] 将区块链中的不同层与物联网中不同层进行结合,构建新架构 架构的整合规避了物联网存在的缺点,将两者结合形成稳定的新结构,使区块链应用于物联网上