Scalable low latency consensus for blockchains

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Avelãs, Diogo Miguel do Carmo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/53743
Resumo: Tese de mestrado, Segurança Informática, Universidade de Lisboa; Faculdade de Ciências, 2021
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spelling Scalable low latency consensus for blockchainsConsensoTolerância a faltas bizantinasQuóruns probabilísticosReplicação máquina de estadosTeses de mestrado - 2021Departamento de InformáticaTese de mestrado, Segurança Informática, Universidade de Lisboa; Faculdade de Ciências, 2021State machine replication (SMR) is a classical technique to implement consistent and fault­tolerant replicated services. This type of system is usually built on top of consensus protocols that have high throughput but have problems scaling to settings with a large number of participants or wide­area sce narios due to the required number of messages exchanged to reach a consensus. We propose ProBFT (Probabilistic Byzantine Fault Tolerance), a consensus protocol specifically de signed to tackle the scalability problem of BFT protocols. ProBFT is a consensus protocol with optimal latency (three communication steps, as in PBFT) but with a reduced number of messages exchanged in each phase (O(n √ n) instead of PBFT’s O(n 2 )). ProBFT is a probabilistic protocol built on top of well­known primitives, such as probabilistic Byzantine quorums and verifiable random functions, which provides high probabilities of safety and liveness when the overwhelming majority of replicas is correct. We also propose a state machine replication protocol called PROBER (PRObabilistic ByzantinE Replication) that builds on top of two consensus protocols, ProBFT and PBFT. PROBER makes use of ProBFT to provide fast and probabilistic replies to the clients and uses PBFT to eventually determinis tically commit the history of operations guaranteeing that the system will not roll back the requests after such commit. This periodic deterministic commit allows the clients to enjoy the low latency provided by ProBFT while still having the guarantees provided by a deterministic protocol. We provide a detailed description of both protocols and analyse the probabilities for safety and live ness depending on the current number of Byzantine replicas.Bessani, Alysson Neves, 1978-Repositório da Universidade de LisboaAvelãs, Diogo Miguel do Carmo2022-07-11T08:22:06Z202120212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/53743TID:202995160enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:59:48Zoai:repositorio.ul.pt:10451/53743Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:04:41.013694Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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