文档名：基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制
摘要：针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构;然后借鉴分治思想,结合"背书-排序-验证"的共识方式,构建分层分类共识机制,通过分类处理交易降低主链负载压力;最后构建基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名方法,提升背书签名的验证效率.性能分析表明:基于MuSig2聚合签名的联盟链多方背书签名安全可靠,基于超图和MuSig2聚合签名的分层分类共识机制具有强一致性和线性时间复杂度.实验结果表明:基于MuSig2聚合签名的多方背书方法的总效率是椭圆曲线数字签名算法(EllipticCurveDigitalSignatureAlgorithm,ECDSA)的1.55倍,分层分类共识机制能够提升12.5%的共识效率.该机制具有较高性能,可满足企业多样化业务需求.
Abstract：Tosolvetheproblemsofmulti-chainblockchainusingthefinalconsensusmechanismofthemainblock-chain,resultinginalargeloadonthemainblockchainandrestrictingtheperformanceoftheslaveblockchain,amaster-slavemulti-chainconsensusmechanismoftheconsortiumblockchainbasedonhypergraphandMuSig2aggregatesignatureisproposed.Firstly,accordingtothehypergraphtheory,amaster-slavemulti-chainarchitectureoftheconsortiumblock-chainwiththetransversehypergraphasthemainblockchainandthesub-hypergraphastheslaveblockchainisconstructed.Then,drawingonthedivideandconquerideology,combinedwiththeconsensusmodeof"endorsement-sorting-verifica-tion",ahierarchicalclassificationconsensusmechanismisconstructedtoreducetheloadpressureofthemainchainthroughclassificationprocessingtransactions.Finally,amulti-partyendorsementsignaturemethodbasedonMuSig2aggre-gatesignatureisconstructedtoimprovetheverificationefficiencyandperformanceofendorsementsignatures.Performanceanalysisshowsthatthemulti-partyendorsementsignatureoftheconsortiumblockchainbasedonMuSig2aggregatesigna-tureissafeandreliable,andthehierarchicalclassificationconsensusmechanismbasedonhypergraphandMuSig2aggre-gatesignaturehasstrongconsistencyandlineartimecomplexity.Experimentalresultshowsthatthetotalefficiencyofthemulti-partyendorsementmethodbasedonMuSig2aggregatesignatureis1.55timesthatofellipticcurvedigitalsignaturealgorithm(ECDSA),andthehierarchicalclassificationconsensusmechanismcanimprovetheconsensusefficiencyby12.5%.Thismechanismhashighperformanceandcanmeetthediversifiedbusinessneedsofenterprises.
作者：景旭 刘滋雨Author：JINGXu LIUZi-yu
作者单位：西北农林科技大学信息工程学院,陕西杨凌712100;陕西省农业信息智能感知与分析工程技术研究中心,陕西杨凌712100
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(3)
分类号：TP311TP301
关键词：区块链 联盟链 主从多链 分层分类共识机制 聚合签名 超图
Keywords：blockchain consortiumblcokchain master-slavemulti-chain hierarchicalclassificationconsensusmechanism aggregatesignature hypergraph
机标分类号：TP391.41O213.2TN919.5
在线出版日期：2024年5月16日
基金项目：基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(3)景旭 刘滋雨针对多链式区块链采用主链最终共识机制,导致主链负载大,制约从链性能等问题,论文提出一种基于超图和MuSig2聚合签名的联盟链主从多链共识机制.首先根据超图理论,构建以横贯超图为主链,子超图为从链的联盟链主从多链架构...参考文献和引证文献
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引证文献
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