Dissertação

Using Randomized Byzantine Consensus to Improve Blockchain Resilience under Attack EVALUATED

O aumento em popularidade das blockchains conduziu uma procura crescente no desenvolvimento de sistemas de máquinas de estado replicadas tolerantes a falhas Bizantinas (BFT) para uma variedade usos e cenários operacionais. Uma abordagem comum, na implementação destes sistemas, passa por construir sobre protocolos de consenso parcialmente síncronos com recurso a líderes, os quais requerem suposições críticas sobre o comportamento da rede de modo a garantir o seu correto funcionamento. Por outro lado, os protocolos randomizados são capazes de operar de um modo completamente assíncrono, no entanto as propostas existentes ainda ficam significativamente aquém, em termos de desempenho ótimo, quando comparadas com as alternativas determinísticas. Nesta tese, introduzimos o Alea-BFT, um protocolo BFT assíncrono, que utiliza não determinismo para garantir robustez independentemente das características da rede subjacente, e apresenta melhorias significativas tanto práticas como assimptóticas relativamente ao estado da arte para o modelo assíncrono. Finalmente, implementamos o Alea-BFT e comparamos seu desempenho com outros protocolos assíncrono (HoneyBadgerBFT e Dumbo1/2), num cenário real usando até 128 réplicas, uniformemente distribuídas geograficamente. Os resultados experimentais demonstram que o Alea-BFT é capaz de alcançar melhorias significativas em relação aos restantes protocolos, especialmente à medida que a escala do sistema aumenta, indicando maior escalabilidade.
Consenso, Blockchain, Assíncrono, Randomização, Falhas Bizantinas

novembro 18, 2021, 13:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Rodrigo Seromenho Miragaia Rodrigues

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Henrique Lícias Senra Moniz

Dune Analytics

Technical Lead