基于SWSR原子寄存器的拜占庭线性化SWMR原子寄存器的构造

SWMR原子寄存器是共享内存分布式系统中的基本构建模块，利用SWSR原子寄存器实现SWMR原子寄存器是一个重要问题。虽然该问题已在崩溃故障系统中得到解决，但在拜占庭系统中受到的关注较少。最近，Hu和Toueg给出了一种基于SWSR寄存器实现SWMR寄存器的方案。尽管他们对寄存器线性化的定义与Cohen和Keidar关于并发历史的拜占庭线性化定义一致，但仍存在以下缺陷：(1) 如果写入者是拜占庭的，无论正确的读取者返回什么值，该寄存器都是线性化的。(2) 它忽略了拜占庭写入者一致写入的值。我们需要一个更强的“正确写入操作”概念。(3) 它允许将仅写入一个或少数几个读取者的SWSR寄存器的值返回，从而未能验证写入者诚实写入该值的意图。(4) 其对正确读取者返回的“当前”值的定义，与拜占庭写入者最近一次正确写入操作写入的值无关。我们需要一个更及时的值版本，以供正确读取者返回。在本文中，我们给出了一个更强的拜占庭线性化寄存器定义，克服了上述缺陷。然后，我们给出了一种基于SWSR寄存器构造拜占庭线性化SWMR原子寄存器的方法，以满足我们更强的定义。当$n>3f$时，该构造是正确的，其中$n$是读取者数量，$f$是拜占庭读取者的最大数量，且写入者也可以是拜占庭的。该构造依赖于公钥基础设施。