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Short-HotStuff: Two-Chain BFT Algorithm With Linear Complexity and Optimistic Responsiveness

delete2025-01-01
delete0
PRE
AI
F
Fei Zhu
L
Lin You
J
Jixiang Wang
李磊 封面图
李磊 (Lei Li)
DOI:10.1109/TIFS.2025.3595730delete
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摘要

摘要

En 中文
HotStuff是一种具有线性通信复杂度和乐观响应特性的流水线式拜占庭容错(BFT)算法。然而,其三链模型在面对性能攻击(尤其是分叉攻击)时稳健性较差。一些近期研究采用双链模型来增强稳健性,但这些方法要么牺牲了乐观响应特性,要么引入了巨大的延迟。在本工作中,我们提出Short-HotStuff,一种具有线性通信复杂度和乐观响应特性的双链BFT算法。在双链模型中,由于无需等待最大网络延迟,当前领导者失败时,新领导者必须说服其他节点其提议的区块位于安全路径上,否则隐藏的锁定会导致活性问题。与依赖广播多个Quorum Certificates(QCs)或引入额外阶段的现有BFT算法不同,我们的Short-HotStuff仅需领导者广播最高QC,并通过阈值签名生成的定长证据来证明其提议的区块确实扩展自安全路径。我们进行了实验,将Short-HotStuff与HotStuff、Marlin和Fast-HotStuff进行比较。结果表明,与HotStuff相比,在领导者未失效的情况下,Short-HotStuff的平均延迟降低了35%,而在面对分叉攻击时,平均吞吐量翻倍。在领导者失效的情况下,Short-HotStuff的平均延迟相较于Marlin和Fast-HotStuff分别降低了43%和82%。
Keyword:
BFT
linear communication complexity
optimistic responsiveness
forking attack

期刊

IEEE Transactions on Information Forensics and Security 封面图
IEEE Transactions on Information Forensics and Security
IF:
8
论文数:
5.3K
被引数:
2.3W

机构

H
Hangzhou Dianzi University
学者数:
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