面向无签名场景的近常数工作复杂度 Byzantine 容错协议
分布式、并行与集群计算
2025-02-10 v2
摘要
众多分布式任务在节点部分行为 Byzantine（即偏离协议意图）的设置下都需要被处理。依赖检测多数的韧性确定性协议，若存在 Byzantine 少数派则可避免不一致，这要求单个节点处理的通信工作量与网络规模成正比——在大型网络中这是一个难以接受的劣势。随机协议通过仅探测网络的小部分来规避此问题，从而能够快速且高度自信地做出一致决策，其在网络规模上的通信复杂度接近常数。然而，这类协议通常伴随着限制容错能力的缺点，例如严格限制协议可容忍的故障数量或类型。我们提出一种随机协议，用于可靠地聚合和广播信息、形成共识和计算公共硬币，这些协议容忍常数比例的 Byzantine 故障，不需要加密签名，且每个节点的时间和消息复杂度接近常数。我们的主要技术是几乎最优地计算见证委员会系统作为预计算步骤。此预计算步骤使得能够高效地重复解决上述分布式任务，但可能具有 far reaching 的进一步应用，例如用于分布式数据结构的分片。
引用
@article{arxiv.2501.05377,
title = {Byzantine Fault Tolerant Protocols with Near-Constant Work per Node without Signatures},
author = {Philipp Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05377},
year = {2025}
}