近年来随着区块链技术的快速发展,区块链相关领域的研究也成为当前热点。区块链是一种分布式账本技术,具有去中心化的特点,其通过密码学技术保证了数据的公开可验证性、可追踪性、防篡改等特性。根据区块链的应用场景区块链可分为公链、联盟链以及私有链三类。为了解决区块链系统交易吞吐量低下以及提升交易处理速度的问题,本文设计了一种基于分片架构的公链共识算法。本文的主要工作及创新包括如下几个部分:（1）对分片架构及区块链扩容等存在的问题进行了分析,针对分片技术中需要涉及到的分片构建、节点分配以及交易分发等问题,提出了一种基于乘同余法的分片算法。节点通过Po W完成身份认证之后,分配算法可使节点均匀且随机的分配到网络分片中,之后交易指派到不同的分片中进行共识。算法可有效解决了区块链扩容问题,提升系统的交易吞吐量。（2）针对区块链系统共识效率低下的问题,在分片架构下设计了一种基于PBFT的区块链共识算法。优化了PBFT算法中节点选举可靠性,在选举算法中设计了基于FTS（follow-the-satoshi）算法的投票模型以及基于线性回归方程的信誉度模型,生产节点选举根据节点信誉度依概率选取,使得生产节点选取具有更高的可靠性。（3）为解决共识流程中网络资源消耗大、共识效率低、广播次数多等问题提出了一种可证明安全的聚合签名方案,并将该聚合签名算法应用于本文提出的Po C（Proof of Credit）共识算法中,Po C算法优化了共识流程,提高了共识流程中数据处理效率,减少了消息广播次数。通过安全性分析,Po C算法可以有效防止双花攻击、权益累积攻击等,实验分析表明本文共识算法能有效提升系统吞吐量,减少网络通信消耗。