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短图草图足以在CONGEST模型中进行容错领导者验证

计算机与社会 2026-07-10 v1

摘要

局部可检查证明(LCPs)使得能够使用由证明者分配的局部可检查证书来验证全局图属性。最近,该框架被扩展到带错误的局部可检查证明(LCPE),其中对手可能破坏一些证书。然而,现有的LCPE算法是为LOCAL模型设计的,其无限制的通信使得它们不适合直接在带宽受限的CONGEST模型中实现。我们通过树上的\textsc{唯一领导者}验证问题,开创了LCPE在CONGEST模型中高效实现的研究。主要挑战在于,容忍ε\varepsilon个证书错误要求每个节点推理其(2ε+1)(2\varepsilon+1)跳邻域,而该邻域的精确拓扑可能需要高达O(Δ2ε+1logn)O(\Delta^{2\varepsilon+1}\log n)比特的通信量。为了克服这一瓶颈,我们引入了\emph{局部图草图},以及\emph{想象树}和\emph{想象认证}的概念,它们仅使用每个节点O(ε2logn)O(\varepsilon^2\log n)比特即可精确编码验证所需的信息。基于这些草图,我们设计了一种LCPE算法,该算法可容忍多达ε\varepsilon个对抗性证书错误,并在CONGEST模型中以O(ε2)O(\varepsilon^2)轮通信构建所需的草图。我们用一个匹配的不可行性结果补充了我们的算法:即使在功能更强大的LOCAL模型中,即使证书大小无限制,任何视图距离至多为ε\varepsilon的验证方案都无法容忍ε\varepsilon个对抗性证书错误。由于每个CONGEST算法都可以在LOCAL中模拟,这个下界立即适用于CONGEST,表明视图距离超过ε\varepsilon是不可避免的。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.09523,
  title  = {Epilepsy Online Social Support: Characterizing Topics and Challenges Shared in the r/Epilepsy Community},
  author = {Jessica Y. Medina and Jordyn Young and Aehong Min and Patrick C. Shih and Wendy R. Miller and Afsaneh Razi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.09523},
  year   = {2026}
}