在具有拜占庭故障的系统中由 SWSR 寄存器实现 SWMR 寄存器

由（潜在的）较弱寄存器实现寄存器是分布式计算理论中的经典问题。自 Lamport 的开创性工作 [13] 以来，该问题在具有崩溃故障的异步进程背景下已被广泛研究。在本文中，我们在拜占庭进程故障的背景下研究该问题，涵盖有进程签名与无进程签名的情形。我们首先证明，在无签名时，不存在由原子 1-写者 1-读者寄存器无等待线性化地实现 1-写者 n-读者寄存器的方法。事实上，我们给出了一个更强的结果，即即便在写者仅能崩溃且至多一个读者可为恶意的假设下，也不存在由原子 1-写者 (n-1)-读者寄存器线性化实现 1-写者 n-读者寄存器、且能保证每个正确进程最终完成其操作的方法。鉴于这一不可能性结果，我们给出了两种由原子 1-写者 1-读者寄存器实现 1-写者 n-读者寄存器的方法，它们在不同假设下工作。第一种实现是线性化的（在任意进程故障组合下），但它仅写者正确或无读者恶意的假设下保证每个正确进程最终完成其操作——从而与不可能性结果相吻合。第二种实现假设进程签名；它在任意进程故障组合下是有界无等待且线性化的。最后，我们表明若无进程签名，即便假设写者正确且读者中至多一个可为恶意，也无法保证每个正确读者在有限步数内完成每次读操作。