論文の概要: Highly Available Blockchain Nodes With N-Version Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.14438v3
- Date: Wed, 7 Feb 2024 11:15:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-08 21:02:32.524086
- Title: Highly Available Blockchain Nodes With N-Version Design
- Title（参考訳）: nバージョン設計による高可用性ブロックチェーンノード
- Authors: Javier Ron, C\'esar Soto-Valero, Long Zhang, Benoit Baudry, Martin
Monperrus
- Abstract要約: 本稿では,N-versionブロックチェーンノードの概念を紹介する。
N-versionノードは、同じブロックチェーンプロトコルの異なる実装の同時実行に依存している。
我々は,N-ETHが不安定な実行環境の影響を緩和し,環境欠陥下での可用性を著しく向上できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.131269677617286
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As all software, blockchain nodes are exposed to faults in their underlying
execution stack. Unstable execution environments can disrupt the availability
of blockchain nodes interfaces, resulting in downtime for users. This paper
introduces the concept of N-version Blockchain nodes. This new type of node
relies on simultaneous execution of different implementations of the same
blockchain protocol, in the line of Avizienis' N-version programming vision. We
design and implement an N-version blockchain node prototype in the context of
Ethereum, called N-ETH. We show that N-ETH is able to mitigate the effects of
unstable execution environments and significantly enhance availability under
environment faults. To simulate unstable execution environments, we perform
fault injection at the system-call level. Our results show that existing
Ethereum node implementations behave asymmetrically under identical instability
scenarios. N-ETH leverages this asymmetric behavior available in the diverse
implementations of Ethereum nodes to provide increased availability, even under
our most aggressive fault-injection strategies. We are the first to validate
the relevance of N-version design in the domain of blockchain infrastructure.
From an industrial perspective, our results are of utmost importance for
businesses operating blockchain nodes, including Google, ConsenSys, and many
other major blockchain companies.
- Abstract（参考訳）: すべてのソフトウェアと同様に、ブロックチェーンノードは、基盤となる実行スタックの障害にさらされる。
不安定な実行環境は、ブロックチェーンノードインターフェースの可用性を損なう可能性がある。
本稿では,N-version Blockchainノードの概念を紹介する。
この新しいタイプのノードは、AvizienisのNバージョンプログラミングビジョンのラインで、同じブロックチェーンプロトコルの異なる実装の同時実行に依存している。
N-ETHと呼ばれるEthereumのコンテキストでN-versionブロックチェーンノードのプロトタイプを設計し実装する。
我々は,N-ETHが不安定な実行環境の影響を緩和し,環境欠陥下での可用性を著しく向上できることを示す。
不安定な実行環境をシミュレートするため,システムコールレベルで障害注入を行う。
その結果、既存のethereumノードの実装は、同じ不安定なシナリオで非対称に振る舞うことが判明した。
N-ETHは、Ethereumノードの多様な実装で利用可能なこの非対称な振る舞いを活用して、最も積極的なフォールトインジェクション戦略の下でも、可用性を向上します。
私たちはブロックチェーンインフラストラクチャのドメインにおけるNバージョン設計の妥当性を最初に検証しています。
産業的観点から見ると、私たちの結果は、GoogleやConsenSys、その他多くの大手ブロックチェーン企業など、ブロックチェーンノードを運用する企業にとって最も重要です。
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