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拜占庭处理器与布谷鸟:将恶意性限制于开端

分布式、并行与集群计算 2016-11-15 v1

摘要

是否存在拜占庭动物?布谷鸟表现出一种欺骗行为。它偷偷地用自身的蛋替换其他物种的一些蛋。为避免布谷鸟因破坏宿主而自我灭绝,它自我限制其能力:它不会替换过大比例的蛋。在此,我们表明,任何不破坏其所攻击系统(即允许系统解决如 epsilon-agreement 之类的简单任务)的拜占庭行为,其恶意性可被限定为布谷鸟行为的精确复刻:不可检测地替换某个处理器的输入,并让该处理器此后针对新输入正确行为。在此过程中,我们将拜占庭行为的研究归约为带输入替换比例的布谷鸟式保留条件的失效-停止(良性)行为。我们建立了拜占庭与良性之间完全的对应关系,模去不同的阈值和替换的输入。这项工作是统一看似不同的分布式系统模型的一系列工作中的又一步,消除了“分布式计算是大量互不相同的孤立模型、每个都需要专门工具和思想以确定任务可解性”的迷思。因此,此后拜占庭可计算性问题可归约为良性失效环境下的相关问题。我们还表明,关于异步良性设置中相关故障的已知结果可逐字移植到异步拜占庭设置中。最后,正如良性情形中具有如下性质:处理器一旦其故障行为停止足够长时间便可输出,我们展示在拜占庭情形下可以类似方式实现。这需要将可靠广播(Reliable Broadcast)推广至我们称之为可恢复可靠广播(Recoverable Reliable Broadcast)的概念。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.04276,
  title  = {Byzantine Processors and Cuckoo Birds: Confining Maliciousness to the Outset},
  author = {Danny Dolev and Eli Gafni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.04276},
  year   = {2016}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:1607.01210