杨坤桥，王煜翔，郭 兵，李 强

四川大学 计算机（软件）学院，成都610065

自2008年中本聪[1]发布比特币白皮书以来，区块链技术的发展就受到了公众广泛的关注。因区块链具备去中心化、不可篡改、数据透明、集体维护等特性，使得区块链在许多领域具有广泛的实用价值。区块链已经从最初单一的数字货币，逐渐应用到了物流、版权保护、鉴证证明、金融[2]等多个领域。共识算法是构建区块链应用的信任基础[3]，它是为了解决独立节点如何达成一致性的方案。当下存在多种共识算法，例如，比特币依赖于工作量证明（Proof of Work，PoW）算法，该算法主要思想是让系统中的所有节点共同计算一道复杂的Hash难题[4]，其中最先计算出答案的节点会获得系统的记账权。PoW算法的主要缺点在于争夺记账权的过程中，大量节点参与而最终只有一个节点胜出，这就会造成大量能源的浪费[5]。为了解决Pow算法存在的问题，King等人提出了一种权益证明（Proof of Stake，PoS）[6]的共识机制，该算法无需消耗大量算力就能保障系统的正常运行。PoS算法首先提出了币龄的概念，币龄是指币的数量与持有币的时间的乘积。在PoS中各节点再也无需像PoW那些消耗大量算力来争夺记账权，而是由系统选择拥有币龄最高的节点获得系统的记账权。某种程度上这大大提高了系统的共识效率和系统吞吐量，但存在着大节点获得记账权的概率远远大于其他节点的概率，这就加剧系统的中心化趋势[7]。为了解决PoS与Pow算法存在的缺点，委托股权证明算法（Delegated Proof of Stake，DPoS）[8]随后被提出。……