5G-Tolerancia a Fallos Bizantinos Práctica: Un Algoritmo de Consenso PBFT Mejorado para la Red 5G
Autores: Liu, Xin; Fan, Xing; Niu, Baoning; Zheng, Xianrong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
5G-Tolerancia a Fallos Bizantinos Práctica: Un Algoritmo de Consenso PBFT Mejorado para la Red 5G
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Algoritmo de consenso
Sistemas de blockchain
Tolerancia a Fallos Bizantinos Práctica (PBFT)
Tecnología de red 5G
5G-PBFT
Tolerante a fallos.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El algoritmo de consenso es la tecnología central de los sistemas de blockchain para mantener la consistencia de los datos, y su rendimiento afecta directamente la eficiencia y seguridad de todo el sistema. La Tolerancia a Fallos Bizantinos Práctica (PBFT) juega un papel crucial en los algoritmos de consenso de blockchain al proporcionar un mecanismo robusto para lograr un consenso tolerante a fallos y determinista en redes distribuidas. Con el desarrollo de la tecnología de red 5G, sus características de alta capacidad de ancho de banda, baja latencia y alta fiabilidad ofrecen un nuevo enfoque para la optimización de algoritmos de consenso. Para aprovechar las características de la red 5G, este documento propone 5G-PBFT, que es un algoritmo de consenso tolerante a fallos bizantinos práctico mejorado con tres formas de mejorar PBFT. En primer lugar, 5G-PBFT construyó el modelo de reputación basado en el rendimiento y comportamiento de los nodos. El modelo seleccionó dinámicamente nodos de consenso en función del valor de reputación para garantizar la fiabilidad de la selección de nodos de consenso. A continuación, el algoritmo seleccionó el nodo primario utilizando el modelo de reputación y una función aleatoria verificable, considerando la fiabilidad del nodo primario y la aleatoriedad del proceso de selección. Finalmente, aprovechamos la característica de baja latencia de la red 5G para omitir la etapa de envío y reducir la complejidad de comunicación de ON2 a ON, donde N denota el número de nodos. Los resultados de la simulación muestran que 5G-PBFT logra un aumento del 26% en el rendimiento y una reducción del 63.6% en la latencia de transacciones en comparación con PBFT, demostrando mejoras significativas en el rendimiento.
Descripción
El algoritmo de consenso es la tecnología central de los sistemas de blockchain para mantener la consistencia de los datos, y su rendimiento afecta directamente la eficiencia y seguridad de todo el sistema. La Tolerancia a Fallos Bizantinos Práctica (PBFT) juega un papel crucial en los algoritmos de consenso de blockchain al proporcionar un mecanismo robusto para lograr un consenso tolerante a fallos y determinista en redes distribuidas. Con el desarrollo de la tecnología de red 5G, sus características de alta capacidad de ancho de banda, baja latencia y alta fiabilidad ofrecen un nuevo enfoque para la optimización de algoritmos de consenso. Para aprovechar las características de la red 5G, este documento propone 5G-PBFT, que es un algoritmo de consenso tolerante a fallos bizantinos práctico mejorado con tres formas de mejorar PBFT. En primer lugar, 5G-PBFT construyó el modelo de reputación basado en el rendimiento y comportamiento de los nodos. El modelo seleccionó dinámicamente nodos de consenso en función del valor de reputación para garantizar la fiabilidad de la selección de nodos de consenso. A continuación, el algoritmo seleccionó el nodo primario utilizando el modelo de reputación y una función aleatoria verificable, considerando la fiabilidad del nodo primario y la aleatoriedad del proceso de selección. Finalmente, aprovechamos la característica de baja latencia de la red 5G para omitir la etapa de envío y reducir la complejidad de comunicación de ON2 a ON, donde N denota el número de nodos. Los resultados de la simulación muestran que 5G-PBFT logra un aumento del 26% en el rendimiento y una reducción del 63.6% en la latencia de transacciones en comparación con PBFT, demostrando mejoras significativas en el rendimiento.