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BFTBrain:基于强化学习的自适应 BFT 共识

分布式、并行与集群计算 2024-08-14 v1

摘要

本文提出了 BFTBrain,一个基于强化学习(RL)的拜占庭容错(BFT)系统,提供了显著的运营优势:适用于广泛硬件和网络配置的即插即用系统,能够实时有效适应变化的故障场景和工作负载。BFTBrain 通过实时在一组 BFT 协议之间切换来适应系统条件和应用需求。BFTBrain 的敏捷性和性能主要得益于两个进展。首先,BFTBrain 基于对指标的系统、全面的建模,这些指标将所研究的 BFT 协议的性能与不同的故障场景和工作负载相关联。这些指标作为特征输入 BFTBrain 的 RL 引擎,以实时选择表现最佳的 BFT 协议。其次,BFTBrain 以去中心化方式协调 RL,对抗数据污染具有韧性,节点共享局部计量值并通过共识达成相同的学习结果。因此,除了提供显著的运营优势外,BFTBrain 在动态条件下将吞吐量相比固定协议提高了 18% 到 119%,并且相比最先进的基于学习的方法提高了 44% 到 154%。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.06432,
  title  = {BFTBrain: Adaptive BFT Consensus with Reinforcement Learning},
  author = {Chenyuan Wu and Haoyun Qin and Mohammad Javad Amiri and Boon Thau Loo and Dahlia Malkhi and Ryan Marcus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06432},
  year   = {2024}
}

备注

To appear in 22nd USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI), April 2025