区块链共识机制与改进算法研究进展

作     者：高威 刘丽华 和斌涛 邓方安 

作者机构：陕西理工大学数学与计算机科学学院 

出 版 物：《计算机应用》 (Journal of Computer Applications)

年 卷 期：2025年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 

基　　金：陕西理工大学科研项目(SLGRCQD2137) 

主　　题：区块链 共识算法 分布式系统 拜占庭容错 链式存储结构 图式存储结构 

摘      要：共识机制是区块链技术的核心，共识算法则是实现这一机制的具体技术手段，它确保区块链数据库的一致性和正确性，对区块链的安全性、可扩展性和吞吐量等系统性能至关重要。因此，首先，从区块链技术的底层存储的角度，将共识算法分为链式和图式两类，对不同类型的共识算法的工作原理、优化策略以及典型代表性算法进行分类综述。其次，针对区块链的复杂应用背景，分别全面梳理链式结构和图式结构共识算法的主流改进算法，给出共识算法的发展主线，特别是在安全性方面进行深入的比较，指出它们存在的优缺点和可能面临的安全风险。最后，从安全性、可扩展性、公平性和激励策略等多个维度，深入讨论当前区块链共识算法面临的挑战，并展望其发展趋势，为研究者提供理论参考。