代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示

参考资料:

  • https://www.jianshu.com/p/fb5edf031afd
  • https://www.cnblogs.com/gexin/p/10242161.html

源码地址:https://github.com/corgi-kx/blockchain_consensus_algorithm/tree/master/pbft

本demo为pbft共识算法的代码实现,如果想了解pbft的详细信息请自行浏览参考资料
本demo展示了pbft的部分功能(没有写主节点轮循机制),写的并不严谨,仅作为对pbft的了解用途


代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示_第1张图片

实现功能:

pbft公式: n>=3f + 1 其中n为全网总节点数量,f为最多允许的作恶、故障节点

数据从客户端输入,到接收到节点们的回复共分为5步

  1. 客户端向主节点发送请求信息
  2. 主节点N0接收到客户端请求后将请求数据里的主要信息提出,并向其余节点进行preprepare发送
  3. 从节点们接收到来自主节点的preprepare,首先利用主节点的公钥进行签名认证,其次将消息进行散列(消息摘要,以便缩小信息在网络中的传输大小)后,向其他节点广播prepare
  4. 节点接收到2f个prepare信息(包含自己),并全部签名验证通过,则可以进行到commit步骤,向全网其他节点广播commit
  5. 节点接收到2f+1个commit信息(包含自己),并全部签名验证通过,则可以把消息存入到本地,并向客户端返回reply消息

运行步骤:


1.下载/编译
 git clone https://github.com/corgi-kx/blockchain_consensus_algorithm.git
 cd blockchain_consensus_algorithm/pbft
 go build -o pbft.exe
2.开启五个端口(一个客户端,四个节点)

客户端执行pbft.exe client
其他四个节点依次执行 pbft.exe N0 pbft.exe N1 pbft.exe N2 pbft.exe N3
代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示_第2张图片

3.输入一段信息,看看节点之间的同步过程

代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示_第3张图片

4.关闭一个节点(代表作恶、故障节点),再次输入信息,看看是否还会接收到reply

可以看到,客户端依然会接收到reply,因为根据公式 n >= 3f+1 ,就算宕机一个节点,系统依然能顺利运行
代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示_第4张图片

4.关闭两个节点(代表作恶、故障节点),再次输入信息,看看是否还会接收到reply

可以看到,关闭两个节点后,故障节点已经超出了pbft的允许数量,消息进行到Prepare阶段由于接收不到满足数量的信息,固系统不再进行commit确认,客户端也接收不到reply
代码实现pbft共识算法,并进行Demo展示_第5张图片

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