TRM-Raft:通过集成信任与声誉模型实现抗拜占庭的Raft共识
密码学与安全
2026-07-09 v1
摘要
网构软件设想了自主软件实体在开放互联网上进行协作。Raft共识因其在分布式协调(例如服务注册中心和区块链)中的简单性和性能而被广泛采用。然而,Raft仅假设崩溃故障,使其容易受到选举伪造和日志篡改等拜占庭行为的影响。现有的BFT协议开销很高,而临时加固缺乏统一防御。我们提出了\textbf{TRM-Raft},一种抗拜占庭增强方案,将基于区块链的信任与声誉模型(B-TRM)非侵入式地集成到共识核心中。它量化多维节点行为,应用区分意外故障与恶意行为的自适应惩罚,并将声誉嵌入领导者选举和日志复制中。声誉感知选举惩罚任期/索引伪造,将低声誉节点排除在领导权之外。基于Schnorr签名的机制允许跟随者验证日志完整性;篡改会触发声誉衰减和领导者替换。在Hyperledger Fabric上于现实网构软件环境中进行的评估表明,即使有40%的拜占庭节点,TRM-Raft也能将恶意领导者比率保持在5%以下,与普通Raft相比,吞吐量损失小于10%,延迟增加小于5%。TRM-Raft为依赖Raft的网构软件系统提供了一条轻量级、实用的可信路径。
引用
@article{arxiv.2607.08666,
title = {TRM-Raft: A Byzantine-Resistant Raft Consensus via Integrated Trust and Reputation Model},
author = {Jie Zhang and Xubo Fan and Xiaohong Li and Zhiyong Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.08666},
year = {2026}
}
备注
11 pages, 7 figures, 2 tables