利用无冲突操作验证远程不可信服务的一致性

一群相互信任的客户端将计算服务外包给一个他们不完全信任且可能遭受攻击的远程服务器。客户端之间不进行通信，并希望验证远程计算的正确性及服务器响应的一致性。本文提出了无冲突操作验证协议 (Conflict-free Operation verification Protocol, COP)，该协议在服务器正确时确保线性化 (linearizability)，在其他任何情况下保持分叉线性化 (fork-linearizability)。所有能观察到彼此操作的客户端都是一致的，即它们自身的操作以及它们所看到的其他客户端的操作是线性化的。如果服务器通过隐藏操作使两个客户端分叉，这些客户端将再也看不到彼此的操作。COP 支持无等待 (wait-free) 的客户端操作，意味着在与正确的服务器执行时，非冲突操作无需等待其他客户端即可运行，从而比早期协议允许更高的并行度。当某个操作导致后续操作为运行它的客户端产生不同的输出值时，即发生冲突。本文给出了 COP 保证的精确模型，并包含证明这些保证得以实现的正式分析。