A privacy-preserving and efficient byzantine consensus through multi-signature with ring

计算机科学 Byzantine容错 可扩展性 协议(科学) 戒指签名 签名(拓扑) Schnorr签名 块链 数字签名 计算机网络 分布式计算 计算机安全 盲签名 容错 数学 替代医学 几何学 病理 数据库 医学 散列函数
作者
Xiaohua Wu,Hongji Ling,Huan Liu,Fangjian Yu
出处
期刊:Peer-to-peer Networking and Applications [Springer Nature]
卷期号:15 (3): 1669-1684 被引量:2
标识
DOI:10.1007/s12083-022-01317-4
摘要

The consortium blockchain has three challenges in terms of performance, security, and privacy when adopting the Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) protocol. The throughput and scalability of consortium blockchain are focused on meanwhile the privacy protection can hardly be ignored. This work proposes a privacy-preserving multi-signature and hierarchical Byzantine consensus protocol. Specifically, the signature combines a ring signature and a Schnorr one to provide three levels of privacy protection. The consensus protocol layers the network nodes into different clusters, which overcomes the shortcomings of PBFT and Schnorr signature. The theoretical analysis proves the security and privacy of the protocol and expounds the application scenarios, and the efficiency evaluation shows that the signature verification speed is 6.28 times faster than the Schnorr scheme, and the consensus in a 250-nodes network is 51.3% faster than the Schnorr-based PBFT consensus.
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