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无特征码异步拜占庭系统:从多值到二进制一致,具有\(t<n/3)、\(O(n^2)\)消息和恒定时间。 (英语) 兹比尔1378.68019

摘要:本文提出了一种新的算法,在由进程组成的异步消息传递系统中,将多值一致性降低为二进制一致性,其中多达t个进程可能会导致拜占庭失败。该算法具有以下值得注意的特性:它假设\(t<n/3\)(因此从弹性的角度来看是最优的),使用\(O(n^2)\)消息,具有恒定的时间复杂度,并且既不使用签名也不使用额外的计算能力(例如随机数、故障检测器、额外的调度假设或额外的同步假设)。该约简算法的设计依赖于两个新的全对全通信抽象。第一种方法允许非故障过程将建议值的数量减少到\(c),其中\(c \)是一个小常数。第二个通信抽象允许每个非故障进程计算满足以下属性的一组(建议的)值:如果非故障进程的集是包含值\(v)的单例,则任何非故障进程集都包含\(v \)。这两种通信抽象都具有O(n^2)消息复杂性和恒定的时间复杂性。然后,将多值拜占庭共识简化为二进制拜占庭一致,这是对这些通信抽象的简单顺序使用。据我们所知,这是第一个异步消息传递算法,该算法在不使用加密技术的情况下,在拜占庭过程存在的情况下将多值一致性与消息和恒定时间复杂性(用消息的最长因果链测量)一起降低为二进制一致性。此外,该约简算法使用底层二进制一致性的单个实例,并容忍拜占庭进程对消息进行重新排序。

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参考文献:

[1] Aguilera,M.K.、Frolund,S.、Hadzilacos,V.、Horn,S.和Toueg S.:可中止和查询可中止对象及其有效实现。摘自:第26届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’07),第23-32页(2007)·Zbl 1283.68072号
[2] Attiya,H.,Welch,J.:《分布式计算:基础、模拟和高级主题》,第2版。Wiley-Interscience,纽约(2004)·Zbl 0910.68077号 ·doi:10.1002/0471478210
[3] Ben-Or M.:自由选择的另一个优点:完全异步协议协议。摘自:第二届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’83),第27-30页。纽约ACM出版社(1983年)
[4] Bracha,G.:异步拜占庭协议协议。Inf.计算。75(2), 130-143 (1987) ·Zbl 0622.68032号 ·doi:10.1016/0890-5401(87)90054-X
[5] Bracha,G.,Toueg,S.:异步共识和广播协议。J.ACM 32(4),824-840(1985)·Zbl 0628.68024号 ·数字对象标识代码:10.1145/4221.214134
[6] Cachin,Ch.,Kursawe,K.,Petzold,F.,Shoup,V.:安全高效的异步广播协议。收录于:第21届国际密码学年会(CRYPTO’01)会议记录。LNCS,第2139卷,第524-541页。施普林格,柏林(2001)·兹比尔1005.68843
[7] Correia,M.,Ferreira Neves,N.,Verissimo,P.:从共识到原子广播:无签名的无时间拜占庭抵抗协议。计算。J.49(1),82-96(2006)·doi:10.1093/comjnl/bxh145
[8] De Prisco,R.,Malkhi,D.,Reiter,M.:异步系统中的k-集一致性问题。事务处理。平行配送系统。12(1),7-21(2001)·Zbl 1321.68069号 ·doi:10.1109/71.899936
[9] Doudou,A.,Garbinato,B.,Guerraoui,R.,Schiper,A.:静音故障检测器:规范和实现。摘自:第三届欧洲可靠计算会议(EDCC’99)会议记录。LNC,第1667卷,第71-87页。柏林施普林格(1999)·Zbl 1325.68035号
[10] Dwork,C.,Lynch,N.,Stockmeyer,L.:部分同步存在下的共识。J.ACM 35(2),288-323(1988)·数字对象标识代码:10.1145/42282.42283
[11] Ezhilchelvan,P.,Mostéfaoui,A.,Raynal,M.:随机多值共识。摘自:第四届IEEE面向对象实时分布式计算国际研讨会论文集(ISORC’01),第195-200页。IEEE社会出版社,纽约(2001)
[12] Fischer,M.J.、Lynch,N.A.、Paterson,M.S.:一个错误的过程不可能达成分布式共识。J.ACM 32(2),374-382(1985)·Zbl 0629.68027号 ·数字对象标识代码:10.1145/3149.214121
[13] Fitzi,M.,Hirt,M.:最有效的多值拜占庭协议。摘自:第25届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’06),第163-168页。ACM出版社,纽约(2006)·Zbl 1314.68060号
[14] Friedman,R.、Mostéfaoui,A.、Rajsbaum,S.、Raynal,M.:分布式协议问题及其与纠错代码的联系。IEEE传输。计算。56(7), 865-875 (2007) ·Zbl 1391.94864号 ·doi:10.1109/TC.2007.1043
[15] Friedman,R.,Mostéfaoui,A.,Raynal,M.:异步拜占庭系统的基于Pmute的共识。并行过程。莱特。15(1-2), 162-182 (2005)
[16] Friedman,R.、Mostéfaoui,A.、Raynal,M.:异步拜占庭系统简单高效的基于口头的共识协议。IEEE传输。可靠的安全计算。2(1), 46-56 (2005) ·doi:10.1109/TDSC.2005.13
[17] Hadzilacos,V.,Toueg,S.:关于确定性可中止对象。摘自:第32届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’13),第4-12页(2013)·兹比尔1323.68044
[18] Kihlstrom,K.P.,Moser,L.E.,Melliar-Smith,P.M.:解决共识的拜占庭故障检测器。计算。J.46(1),16-35(2003)·Zbl 1027.68012号 ·doi:10.1093/comjnl/46.1.16
[19] King,V.,Saia,J.:打破\[O(n^2)O\](n2)位障碍:与自适应对手达成可扩展的拜占庭协议。摘自:第30届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’11),第420-429页。ACM出版社,纽约(2011)·Zbl 1315.68272号
[20] Lamport,L.、Shostack,R.、Pease,M.:拜占庭将军问题。ACM事务处理。程序。语言系统。4(3), 382-401 (1982) ·Zbl 0483.68021号 ·doi:10.1145/357172.357176
[21] Liang,G.,Vaidya,N.:无错误的多值共识与拜占庭式失败。摘自:第30届ACM分布式计算原理研讨会(PODC’11),第11-20页。ACM出版社,纽约(2011)·Zbl 1321.68483号
[22] Lynch,N.A.:分布式算法。Morgan Kaufmann Publications,旧金山(1996)·Zbl 0877.68061号
[23] Martin,J-Ph,Alvisi,L.:快速拜占庭共识。IEEE传输。可靠的安全计算。3(3), 202-215 (2006) ·doi:10.1109/TDSC.2006.35
[24] Milosevic,Z.,Hutle,M.,Schiper,A.:关于将原子广播减少到与拜占庭断层一致的程度。摘自:第30届IEEE可靠分布式系统国际研讨会论文集(SRDS’11),第235-244页。IEEE计算机出版社,Los Alamitos(2011)
[25] Mostéfaoui,A.,Moumen,H.,Raynal,M.:无签名异步拜占庭共识,具有\[t<n/3\]t<n/3和\[O(n^2)O\](n2)消息。摘自:第33届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’14),第2-9页。ACM出版社,纽约(2014)·Zbl 1321.68485号
[26] Mostéfaoui,A.,Moumen,H.,Raynal,M.:无特征码异步二进制拜占庭共识,具有\[t<n/3\]t<n/\[3,O(n^2)O\](n2)消息和\[O(1)O(1。J.ACM 62(4),21(2015)·Zbl 1426.68025号
[27] Mostéfaoui,A.,Rajsbaum,S.,Raynal,M.:异步分布式系统中一致可解性的输入向量条件。《美国医学会期刊》50(6),922-954(2003)·Zbl 1325.68035号 ·数字对象标识代码:10.1145/950620.950624
[28] Mostéfaoui,A.,Raynal,M.:基于无签名广播的入侵容忍:永远不要决定拜占庭式的价值。摘自:第十四届分布式系统原理国际会议论文集(OPODIS’010)。LNCS,第6490卷,第144-159页。柏林施普林格出版社(2010年)
[29] Mostéfaoui,A.,Raynal,M.:无特征码异步拜占庭系统:从多值到二进制一致性,具有\[t<n/3\]t<n/\[3,O(n^2)O\](n2)消息和恒定时间。摘自:第22届结构信息与通信复杂性国际学术讨论会论文集(SIROCCO’15)。LNCS,第9439卷,第194-208页。柏林施普林格出版社(2015)·Zbl 1471.68027号
[30] Mostéfaoui,A.,Raynal,M.,Tronel,F.:异步消息传递系统中从二进制一致性到多值一致性。Inf.流程。莱特。73, 207-213 (2000) ·Zbl 1338.68026号 ·doi:10.1016/S0020-0190(00)00027-2
[31] Patra,A.:无差错多值广播和拜占庭协议,具有最佳通信复杂性。摘自:第15届分布式系统原理国际会议(OPODIS’10)会议记录。LNCS,第7109卷,第34-49页。柏林施普林格出版社(2011)
[32] Pease,M.、Shostak R,R.、Lamport,L.:在存在断层的情况下达成协议。J.ACM 27、228-234(1980)·Zbl 0434.68031号 ·doi:10.1145/322186.322188
[33] 拉宾·M:随机化拜占庭将军。摘自:第24届IEEE计算机科学基础研讨会论文集(FOCS’83),第116-124页。IEEE计算机学会出版社,纽约(1983)·Zbl 1206.68059号
[34] Raynal,M.:容错异步分布式系统的通信和协议抽象。Morgan&Claypool,San Rafael(2010年)
[35] Raynal,M.:同步消息传递系统中的容错协议。Morgan&Claypool,San Rafael(2010年)
[36] Raynal,M.:并发编程:算法、原理和基础。柏林施普林格出版社(2013)·Zbl 1276.68001号 ·doi:10.1007/978-3642-32027-9
[37] Toueg,S.:随机拜占庭协议。摘自:第三届ACM分布式计算原理研讨会论文集(PODC’84),第163-178页。纽约ACM出版社(1984)
[38] Turpin,R.,Coan,B.A.:将二元拜占庭协议扩展为多值拜占庭协定。Inf.流程。莱特。18, 73-76 (1984) ·doi:10.1016/0020-0190(84)90027-9
[39] Zhang,H.,Zhao,W.,Moser,L.E.,Melliar-Smith,P.M.:非确定性应用的拜占庭容错框架的设计与实现。IET软件。5(3), 342-356 (2011) ·doi:10.1049/iet-sen.2010.0013
[40] Zhang,J.,Chen,W.:使用二进制一致性实例的多值一致性有界代价算法。Inf.流程。莱特。109(17), 1005-1009 (2009) ·兹比尔1206.68059 ·doi:10.1016/j.ipl.2009.06.004
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