Core Concepts
Ein neuer Mechanismus wird vorgestellt, um die Kommunikations- und Rechenaufwände für die zuverlässige Übertragung von Nachrichten in byzantinischen Netzwerken zu reduzieren.
Abstract
Der Artikel stellt zwei neue Algorithmen für die byzantinisch zuverlässige Übertragung von Nachrichten vor, die eine geringere Kommunikations- und Zeitkomplexität aufweisen als bisherige Ansätze.
Der erste Algorithmus A_bit verwendet einen (n,2t+1)-Löschkode anstelle des üblichen (n,t+1)-Löschkodes. Dadurch wird die Fragmentgröße von |m|/(t+1) auf |m|/(2t+1) reduziert, was den Kommunikationsaufwand senkt. Zur Gewährleistung der Korrektheit wird ein zusätzlicher Schritt eingeführt, in dem Knoten mit 2t+1 Fragmenten diese an die Knoten senden, von denen sie noch keine Fragmente erhalten haben.
Der zweite Algorithmus A_sig verwendet Schwellwert-Signaturen, um eine optimale Zeitkomplexität von 2 Runden bei gleichzeitig geringer Kommunikationskomplexität zu erreichen. Statt Vorschläge zu senden, um sich auf einen Wurzelhash zu einigen, sendet jeder Knoten sofort seine Fragmente zusammen mit einer Schwellwert-Signatur. So kann ein ehrlicher Knoten, der genügend Fragmente und Signaturen gesammelt hat, die Nachricht direkt übermitteln, ohne weitere Abstimmung.
Beide Algorithmen haben eine Kommunikationskomplexität von O(|m|n), was asymptotisch optimal ist. Darüber hinaus werden Verbesserungen für den Praxiseinsatz diskutiert, die den Overhead weiter reduzieren können.
Stats
Die Codierung und Decodierung von Fragmenten mit einem (n,2t+1)-Löschkode ist 2,2-2,4 mal schneller bzw. 1,8-2,0 mal schneller als mit einem (n,t+1)-Löschkode.
Quotes
"Ein neuer Mechanismus wird vorgestellt, um die Kommunikations- und Rechenaufwände für die zuverlässige Übertragung von Nachrichten in byzantinischen Netzwerken zu reduzieren."
"Beide Algorithmen haben eine Kommunikationskomplexität von O(|m|n), was asymptotisch optimal ist."