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申请/专利权人：泉州师范学院

摘要：本发明公开了基于混合异步拜占庭容错协议的匿名通信系统，包括：依次级联的若干个异步群组，异步群组中包含若干个节点，其中节点包括主节点及从节点，通过门限加密方法生成异步群组对应的公钥及节点对应的私钥；其中，发送端通过发送端及异步群组对应的公钥对明文及主节点地址进行依次加密，生成密文，依次通过若干个异步群组对密文进行逐层解密传输到接收端，单个异步群组在传输过程中执行异步BFT协议后协同解密，在异步群组中，主节点根据领导者机制进行更新，根据信誉机制对异步群组中的节点进行动态更新。通过上述技术方案，本发明提供了一种更加可靠和健壮的匿名通信系统。

主权项：1.基于混合异步拜占庭容错协议的匿名通信系统，其特征在于，包括：依次级联的若干个异步群组，所述异步群组中包含若干个节点，其中节点包括主节点及从节点，通过门限加密方法生成异步群组对应的公钥及节点对应的私钥；其中，发送端通过发送端及异步群组对应的公钥对明文及主节点地址进行依次加密，生成密文，依次通过若干个异步群组对密文进行逐层解密传输到接收端，针对单个异步群组的传输过程中，当前异步群组中的主节点对密文或上一级异步群组广播的明文进行接收并广播到从节点，当前异步群组中的节点执行异步BFT协议，执行异步BFT协议后正确节点交付保持相同的消息，根据私钥正确节点对相同的信息进行协同解密，生成当前异步群组解密的明文，并将当前异步群组解密的明文广播到下一个异步群组或接收端中；其中相同的消息为去除当前异步群组中的主节点地址的密文或上一级异步群组广播的明文；在所述异步群组中，所述主节点根据领导者机制进行更新，根据信誉机制对异步群组中的节点进行动态更新；所述异步BFT协议通过拜占庭可靠广播和异步二进制协议组成；所述拜占庭可靠广播中，当两个正确副本交付了两条消息，则两条消息相同；当某个正确副本交付了一条消息，则所有正确的副本都交付相同消息；当正确的发送方广播了一条信息，则所有正确的副本都交付相同信息；每个正确副本从发送方交付的信息最多只交付一次，若发送方为正确副本，则该信息是由发送方之前广播的，其中所述正确副本为正确节点，所述发送方为主节点；所述异步二进制协议中，每个副本即节点均有一个二进制值作为初始输入值；当所有正确副本具有相同的初始输入值，则正确副本将传递相同的初始输入值；若一个正确副本和另一个正确副本传递了初始输入值，则两个正确副本的初始输入值相同；所有正确副本最终以概率1传递初始输入值；所述主节点根据领导者机制进行更新的过程包括：选择一个节点作为主节点，其余节点作为从节点，对每个节点分配编号，所有节点维护一个节点信息列表；从节点通过定期向主节点发送心跳信息检测主节点的状态，若节点在固定时间内未收到主节点的心跳信息，则认为主节点故障宕机，请求进行主节点更换；其中从节点向所有节点广播请求节点更换消息，接收到大于恶意节点数量个请求节点变更消息后，新的领导节点认为节点变更达成共识，新的领导节点广播应答消息；从节点收到应答消息后，验证消息的完整性，验证通过后，所有节点向管理中心发送主节点变更信息，管理中心收到足够消息后更新节点信息列表，新主节点开始工作，以实现主节点更新；根据信誉机制对异步群组中的节点进行动态更新的过程包括：通过节点评分方法对节点进行信誉分评分，生成节点分值，其中节点分值计算公式为：Score=S+γ1*A–γ2*B，其中，S表示已有分数，A为成功参与通信次数，B为失败次数，γ1、γ2分别是成功次数和失败次数对应的权参数，γ2大于γ1；周期性对节点评分进行更新，更新时，将节点分值进行存储，对不活跃的节点的分数直接清零；在节点信息列表中，对节点分值从高到低进行排序，选择分数最高的若干个节点作为备选高分节点，将所述备选高分节点作为新的异步群组的节点并更新节点的本地列表，重新配置节点的网络设置。

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