Багатокритеріальна оптимізація вибору комітету для ієрархічних протоколів консенсусу на основі BFT

Автор(и)

  • Мазурок Ігор Євгенович Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова. вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна
  • Леончик Євген Юрійович Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна
  • Грибняк Сергій Сергійович Національний університет «Одеська політехніка», пр. Шевченка, 1. Одеса, 65044, Україна
  • Ворохта Аліса Юріївна Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна
  • Нашиван Олександр Сергійович Національний університет «Одеська політехніка», пр. Шевченка, 1. Одеса, 65044, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15276/hait.06.2023.3

Ключові слова:

технологія розподіленого леджеру, децентралізована система, блокчейн, протокол консенсусу, візантійська відмовостійкість

Анотація

Останніми роками децентралізовані платформи, такі як блокчейн, привертають значну увагу, особливо в контексті фінансових і платіжних систем. Вони створені для забезпечення прозорого, безпечного та надійного середовища для цифрових транзакцій без необхідності центрального органу. Ядром такої децентралізованої платформи, як блокчейн, є консенсусний рівень, який дозволяє всім учасникам (так званим Воркерам), які належним чином працюють і дотримуються всіх мережевих протоколів, координувати свої дії та приймати одні й ті самі рішення, маючи однаковий стан розподіленого леджеру. Однак деякі з Воркерів можуть тимчасово перебувати в автономному режимі без будь-якого підтвердження, на власний розсуд, або погано працювати через технічні обставини з непередбачуваною поведінкою. Метою цієї статті є представлення підходу до багатоцільової оптимізації консенсусних протоколів на основі візантійської відмовостійкості (BFT), щоб зменшити вплив на мережу таких фолтних учасників. Розглядалися два критерії: мінімізація кількості відправлених службових повідомлень і максимізація математичного сподівання кількості створених блоків. Результатом є метод визначення оптимального розміру комітету та розподілу Воркерів залежно від їх загальної кількості в мережі та очікувану пропорції фолтних вузлів. Усі поправки до протоколу, представлені в цій роботі, протестовані на відповідних імітаційних моделях і продемонстрували значне підвищення продуктивності системи та зниження навантаження на вузли мережі. Ці вдосконалення буде впроваджено в консенсусний протокол Gozalandia на платформі Waterfall, підвищуючи його загальну надійність, продуктивність і безпеку. Крім того, представлений алгоритм оптимізації може бути застосований до широкого діапазону консенсусних протоколів у блокчейнах, де блоки повинні бути підписані випадково вибраними комітетами щодо їх дійсності.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Мазурок Ігор Євгенович, Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова. вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна

кандидат технічних наук, доцент кафедри Оптимального керування та економічної кібернетики

Scopus Author ID: 57210121184

 

Леончик Євген Юрійович, Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна

кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри Математичного аналізу

Scopus Author ID: 57192064365 

 

Грибняк Сергій Сергійович, Національний університет «Одеська політехніка», пр. Шевченка, 1. Одеса, 65044, Україна

аспірант кафедри Прикладної математики та інформаційних технологій

 

Ворохта Аліса Юріївна, Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова, вул. Дворянська, 2. Одеса, 65082, Україна

магістр прикладної математики

 

Нашиван Олександр Сергійович, Національний університет «Одеська політехніка», пр. Шевченка, 1. Одеса, 65044, Україна

магістр програмного забезпечення для автоматизованих систем

 

Опубліковано

2023-04-04

Як цитувати

[1]
Mazurok, I.Y., Leonchyk, Y.Y.., Grybniak, S.S.., Vorokhta, A.Y. і Nashyvan, O.S. Multi-Objective Optimization of Committee Selection for Hierarchical Byzantine Fault Tolerance-Based Consensus Protocols. Herald of Advanced Information Technology. Publ. Nauka i Tekhnika. Odessa: Ukraine. 2023, Vol.6, No.1, 39–53. DOI:https://doi.org/10.15276/hait.06.2023.3.