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多项式时间的拜占庭聚会

作者 塞巴斯蒂安·布沙德, 尤安·迪乌丹内, 阿尼萨·拉马尼

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LIPIcs公司。ICALP.2018年147.pdf
  • 文件大小：429 kB
  • 15页

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作者详细信息

塞巴斯蒂安·布沙德
  • 索邦大学，UPMC巴黎大学06，CNRS，INRIA，LIP6 UMR 7606，法国巴黎
尤安·迪乌丹内
  • 法国亚眠Picardie Jules Verne MIS实验室和大学
阿尼萨·拉马尼
  • 法国亚眠Picardie Jules Verne MIS实验室和大学

基金

这项工作是在ESTATE项目（参考文件ANR-16-CE25-0009-03）和TOREDY项目内进行的。第一个项目由ANR管理的法国国家基金支持，而第二个项目由欧洲区域发展基金（ERDF）和上法兰西地区支持。

引用为获取BibTex

塞巴斯蒂安·布沙德、尤安·迪乌丹内和阿尼萨·拉马尼。多项式时期的拜占庭聚会。第45届国际自动化、语言和编程学术讨论会（ICALP 2018）。莱布尼茨国际信息学论文集（LIPIcs），第107卷，第147:1-147:15页，达格斯图尔-莱布尼兹-泽特鲁姆信息学研究所（2018）
https://doi.org/10.4230/LIPIcs.ICALP.2018.147

摘要

收集一组移动代理是分布式和移动系统领域的一项基本任务。当一些代理受到错误的影响时，尤其是拜占庭式的错误被认为是最难处理的错误，这可能会大大增加实现的难度。在本文中，我们从确定性的角度研究了拜占庭人在一个以图为模型的网络中进行采集的任务。换句话说，尽管存在拜占庭代理，所有其他（好的）代理，从{可能}不同的节点开始，并应用相同的确定性算法，必须在有限时间内在同一节点相遇并停止移动。对手选择代理的初始节点（代理数可能大于节点数），并为每个代理分配不同的正整数（称为标签）。最初，每个代理都知道自己的标签。代理以同步轮次移动，并且只有在位于同一节点时才能相互通信。在团队中，f是拜占庭特工。拜占庭特工的行为是不可预测和武断的。例如，它可以在移动时选择任意端口，可以向其他代理传递任意信息，并且可以在每一轮更改其标签，特别是通过伪造另一个代理的标签或创建一个全新的标签。除了其标签（对应于局部知识）之外，还为代理分配了一些全局知识，这些知识由GK表示，对所有代理来说都是通用的。在文献中，通过考虑GK=（n，f）和GK=f时的场景，分析了任意n节点图中的拜占庭聚集问题。在第一个（对应第二个）场景中，证明了保证所有代理确定性聚集的最佳代理的最小数量为f+1（对应f+2）。然而，对于这两种情况，所有现有的确定性算法，无论它们在所需的良好代理数量方面是否最优，都有一个主要缺点，即时间复杂性在n和L中是指数的，其中L是属于良好代理的最大标签的值。在本文中，我们寻求为拜占庭采集设计一个确定性解决方案，该解决方案对团队中拜占庭代理的比例做出让步，但复杂性显著降低。我们还试图使用一种全局知识，其二进制表示的长度（我们也称之为大小）很小。在这方面，假设代理是在一个强大的团队中，即一个团队中，好代理的数量至少是f中平方的某个规定值，我们给出了正负结果。从积极的方面来看，我们给出了一个算法，该算法在n的时间多项式和好代理最小标号的二进制表示的长度|l_{min}|内，解决了所有大小最多为n的图中所有强队的拜占庭聚集，对于任意整数n和f。该算法使用大小O（log-log-log-n）的全局知识进行工作，在我们的上下文中，大小O是最佳数量级，以达到n和|l_{min}|的多项式时间复杂度。事实上，从消极的方面来看，我们表明，在所有大小最多为n的图中，在n和|l_{min}|中的时间多项式中，并使用大小为o的全局知识（log-log-logn），不存在解决所有强队拜占庭聚集的确定性算法。

主题分类

ACM科目分类
  • 计算理论→分布式算法
  • 计算方法→移动代理
关键词
  • 收集
  • 确定性算法
  • 移动代理
  • 拜占庭断层
  • 多项式时间

韵律学

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  2. 诺亚·阿格蒙和大卫·佩莱。自主移动机器人的容错采集算法。SIAM J.计算。，36(1):56-82, 2006.谷歌学者
  3. Steve Alpern。集合搜索：个人视角。运筹学，50（5）：772-7952002。谷歌学者
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