論文の概要: JUMBO: Fully Asynchronous BFT Consensus Made Truly Scalable

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.11238v1
• Date: Sun, 17 Mar 2024 14:53:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-03-19 17:46:37.443218
• Title: JUMBO: Fully Asynchronous BFT Consensus Made Truly Scalable
• Title（参考訳）: JUMBO: 完全にスケーラブルな完全な非同期BFTコンセンサス
• Authors: Hao Cheng, Yuan Lu, Zhenliang Lu, Qiang Tang, Yuxuan Zhang, Zhenfeng Zhang,
• Abstract要約: FIN-NGは、最近の署名なし非同期共通サブセットプロトコルFIN(CCS' 23)を、同時放送および合意の最先端フレームワークに適合させる。 我々は,Dumbo-NGのスケーラブルなインスタンス化であるJUMBOを提案し,認証とメッセージの両方に対して$bigO(n2)$の複雑さしか持たない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.532081305310513
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent progresses in asynchronous Byzantine fault-tolerant (BFT) consensus, e.g. Dumbo-NG (CCS' 22) and Tusk (EuroSys' 22), show promising performance through decoupling transaction dissemination and block agreement. However, when executed with a larger number $n$ of nodes, like several hundreds, they would suffer from significant degradation in performance. Their dominating scalability bottleneck is the huge authenticator complexity: each node has to multicast $\bigO(n)$ quorum certificates (QCs) and subsequently verify them for each block. This paper systematically investigates and resolves the above scalability issue. We first propose a signature-free asynchronous BFT consensus FIN-NG that adapts a recent signature-free asynchronous common subset protocol FIN (CCS' 23) into the state-of-the-art framework of concurrent broadcast and agreement. The liveness of FIN-NG relies on our non-trivial redesign of FIN's multi-valued validated Byzantine agreement towards achieving optimal quality. FIN-NG greatly improves the performance of FIN and already outperforms Dumbo-NG in most deployment settings. To further overcome the scalability limit of FIN-NG due to $\bigO(n^3)$ messages, we propose JUMBO, a scalable instantiation of Dumbo-NG, with only $\bigO(n^2)$ complexities for both authenticators and messages. We use various aggregation and dispersal techniques for QCs to significantly reduce the authenticator complexity of original Dumbo-NG implementations by up to $\bigO(n^2)$ orders. We also propose a ``fairness'' patch for JUMBO, thus preventing a flooding adversary from controlling an overwhelming portion of transactions in its output.
• Abstract（参考訳）: 非同期ビザンチン耐故障性(BFT)コンセンサス, eg Dumbo-NG(CCS)の最近の進歩 22)およびTusk(EuroSys'22)は、トランザクションの拡散とブロック合意の分離を通じて、有望なパフォーマンスを示す。 しかし、数百ドルものノードで実行された場合、パフォーマンスが著しく低下する。 それぞれのノードは$\bigO(n)$ quorum certificates (QC) をマルチキャストし、各ブロックに対して検証する必要がある。 本稿では,上記のスケーラビリティ問題を系統的に検討し,解決する。 まず、署名なし非同期共通サブセットプロトコルFIN(CCS)を適応させる、署名なし非同期BFTコンセンサスFIN-NGを提案する。 23)を同時放送及び合意の最先端の枠組みに組み込んだ。 FIN-NGの活力は、最適な品質を達成するための、FINの複数の評価済みビザンツ協定の再設計に依存しています。 FIN-NGは、FINのパフォーマンスを大幅に改善し、ほとんどのデプロイメント設定ですでにDumbo-NGを上回っている。 さらに、$\bigO(n^3)$メッセージによるFIN-NGのスケーラビリティ限界を克服するため、認証とメッセージの両方に$\bigO(n^2)$複雑さしか持たない、Dumbo-NGのスケーラブルなインスタンス化であるJUMBOを提案する。 我々は、QCの様々な集約と分散技術を用いて、元のDumbo-NG実装の認証複雑性を最大$\bigO(n^2)$オーダーで大幅に低減する。 また,JUMBO に対する `fairness' パッチを提案し,その出力におけるトランザクションの圧倒的な部分を制御することを防止する。

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