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”如果说花开是一幅画，那么花落便是一首诗。到了谷雨，地面上的落花渐渐成了另一道风景。“
枝头的花朵，最是贴近节气的。知道是到了晚春，就无声地告别枝头，降落在地面。谷雨时节，城市和乡间随处可见花落的情景。
”如果说花开是一幅画，那么花落便是一首诗。到了谷雨，地面上的落花渐渐成了另一道风景。“
枝头的花朵，最是贴近节气的。知道是到了晚春，就无声地告别枝头，降落在地面。谷雨时节，城市和乡间随处可见花落的情景。
近日，哈尔滨工业大学（深圳）数据安全研究院的刘川意教授、付希明副教授指导李墨、曾庆明、李天阳等同学完成的论文成果《Hamster: A Fast Synchronous Byzantine Fault Tolerant Protocol》被国际信息安全顶级期刊IEEE Transactions on Information Forensics and Security (TIFS)正式收录发表。付希明副教授和李墨博士为论文的共同一作，刘川意教授为通讯作者。
本次研究针对分布式系统中的拜占庭容错共识协议（Byzantine Fault Tolerance, BFT）进行了深入的优化与创新。拜占庭容错协议是当前区块链系统、金融分布式账本、数据容错系统等场景中核心的基础协议之一。尤其在同步BFT场景中，尽管理论上容错能力可以提升至1/2，但由于同步假设苛刻、通信复杂度高、性能受限等问题，长期困扰着大规模分布式系统的应用落地。
论文提出的Hamster协议首次在同步BFT协议中引入编码技术（Reed-Solomon编码、Merkle证明等），在保障安全性与活性的前提下，显著降低了通信复杂度，并在吞吐量方面取得了数量级的提升。实验结果显示，Hamster在65节点规模下，相比现有代表性协议Sync HotStuff，吞吐量提升可达10倍，具备极强的大规模系统应用前景。
Hamster: A Fast Synchronous Byzantine Fault Tolerant Protocol
Ximing Fu, Mo Li, Qingming Zeng, Tianyang Li, Shenghao Yang, Yonghui Guan, Chuanyi Liu
IEEE Transactions on Information Forensics and Security (TIFS), Vol. 20, 2025
分布式系统中，拜占庭容错协议（BFT）用于解决存在恶意节点时系统一致性问题。相比部分同步与异步模型下的BFT协议（容忍1/3错误节点），同步BFT在理论上可容忍系统中接近一半的节点出现故障，具备更高的安全强度。然而现有同步BFT协议面临低吞吐、通信复杂度高以及对同步假设敏感等挑战，限制了其实用性与可扩展性。
本研究提出的Hamster协议，在同步BFT模型下首创性地引入编码与信息分发融合机制，核心创新包括：
Hamster协议为未来大规模金融区块链系统、分布式账本、工业互联网数据共享等安全关键应用提供了高性能、强安全的新型共识基础设施方案。
该工作充分体现了哈工大（深圳）数据安全研究院在分布式系统安全、拜占庭容错、区块链一致性协议等方向的前沿技术创新能力。
未来，团队将继续在高性能容错协议、跨域数据可信共享、安全可验证计算等方向持续探索，助力新一代可信智能系统建设。
文 字 | 曾庆明
审 核 | 付希明
编 辑 | 汪仁亮
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