董德宝，王云光

（1.上海理工大学 健康科学与工程学院，上海 200000；2.上海健康医学院 医疗器械学院，上海 200120）

0 引言

拜占庭容错算法BFT最早由Pease和Lamport在20世纪80年代提出[1]，它是依据节点之间相互发送消息来达成共识协议，此协议的时间复杂度为指数级，现实中并未得到大量普及应用。1999年Miguel Castro和Barbara Liskov提出 了实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT），解决了原始BFT算法的信息传输复杂度太高的问题，由此实用拜占庭容错算法在实际系统中变得可行[2]。PBFT算法成功实现将BFT算法的时间复杂度从指数级降低到多项式级别[3]，在实际应用中得到普及，但是该算法对节点的共识一致要求较高，更加适合私有链和联盟链[4]。

1 PBFT共识协议

1.1 PBFT算法共识流程

实用拜占庭容错算法由五个共识阶段组成，分别为请求阶段（request）、预准备阶段（pre-prepare）、准备阶段（prepare）、提交阶段（commit）、反馈阶段（reply），如图1所示。

图1 PBFT算法共识流程

1.2 PBFT算法共识详情

请求阶段：主节点（primary）接收来自客户端（cilent）的请求信息，主要验证客户端的签名是否正确（若正确，则请求成功；否则，请求失败），并将信息打包成格式为

预准备阶段：主节点（primary）将接收到客户端的正确请求信息，按照请求号的先后顺序依次分发给副本节点（replica），并将信息打包成格式为<

准备阶段：从节点（replica）收到主节点（primary）的预准备消息后，首先，验证预准备消息的真实性，验证通过再将预准备消息和准备消息打包发送给剩余从节点，并将相应信息写入日志文件，其信息的打包格式为

提交阶段：所有的节点（主节点和从节点）将所有……