引用格式：劉新璐，閆皓楠，張平，等. 許可區塊鏈網絡中的數據動態存儲方法［J］.網絡安全與數據治理，2025，44（2）：44-51.
引言
區塊鏈技術［1］引領了劃時代的數據存儲和管理創新，其去中心化的特性確保了數據的安全性和永久性［2］。一旦數據被穩妥地錄入區塊鏈，便幾乎無法篡改或刪除，這為重要信息的長久保存提供了堅實的保障，例如交易記錄、身份信息等。然而，區塊鏈網絡中的節點通信依賴于直接連接，因此在鏈路發生變化時，節點間的通信可能會中斷，導致數據同步的延遲，甚至可能導致數據的不一致性。時變信道網絡是指信道在時間上發生變化的無線通信網絡［3］。面對時變信道環境，傳統區塊鏈在實現數據的安全可信存儲方面顯得捉襟見肘。
許可鏈是一種具備授權機制的區塊鏈，參與者明確且彼此信任，其通常被設計為具有高吞吐量和高性能的系統，以滿足各種實際應用的需求［4］。目前主流的許可鏈技術包括超級賬本（Hyperledger Fabric）［5］和以太坊（Ethereum）［6］。其中，超級賬本采用實用拜占庭容錯（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）共識［7］。然而，PBFT在通信開銷方面較大，因此不適合時變信道的網絡環境。以太坊提供工作量證明（Proof of Work, PoW）［8］、權益證明（Proof of Stake, PoS）［9］和權威證明（Proof of Authority，PoA）［10］等共識機制。其中，PoA由一組權威節點來維護區塊鏈的安全，這些權威節點具有出塊控制權，負責驗證交易并創建新的區塊。PoA具有比PoW更快的交易確認速度和更高的吞吐量。由于權威節點的身份已經被信任和認證，因此，該共識具備比PBFT更高的安全性和抵抗惡意行為的能力。盡管PoA在許可鏈中得到了廣泛應用，例如在Goerli測試鏈和PoA Network［11］中，但其仍然存在一些問題。例如，權威的節點進入與退出需要超過一半網絡節點的投票確認，這會造成大量未確認的投票記錄緩存在節點中，導致存儲負擔增加。此外，投票周期長不利于快速切換到下一個出塊周期。
針對這些問題，本文將深入探討在許可區塊鏈網絡中數據面對時變信道網絡時的動態存儲方式，并提出基于PoA的動態存儲方法。本文的主要貢獻如下：
（1）通過上游節點靈活選擇授權節點。在網絡信道發生變化時，上游節點通過委托下一個出塊節點變更權威節點列表，進入新的一輪出塊周期，從而降低切換出塊周期的時間。
（2）設計存儲數據的智能合約，提供高效的存儲和檢索性能。該方法提供數據存儲和檢索、授權節點更換和查詢的遠程過程調用（Remote Procedure Call，RPC）接口和TCP接口，便于二次開發。
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作者信息：
劉新璐1，閆皓楠2，張平1，莊興昌1，嚴超1
（1.中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇南京 210023；
2.中國人民解放軍96512部隊，寧夏銀川750000）
