論文の概要: Toward Effective PBFT Consensus Service under Software Aging in Dynamic Scenarios
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.09793v1
- Date: Mon, 14 Apr 2025 01:41:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:54:13.848499
- Title: Toward Effective PBFT Consensus Service under Software Aging in Dynamic Scenarios
- Title（参考訳）: 動的シナリオにおけるソフトウェア老化下における効果的なPBFT合意サービスに向けて
- Authors: Yujing Cai, Yukun Meng, Weimeng Wang, Xuanming Zhang, Xiaolin Chang,
- Abstract要約: 本稿では,PBFTコンセンサスサービスにおいて,ソフトウェア老化シナリオ下でのコンセンサス処理時間とメンテナンスコストを削減する方法について検討する。
まず,3つのサブシステム,1つのアクティブノードサブシステム,1つのスタンドバイノードサブシステム,および1つの修復サブシステムからなるPBFTシステムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.498908251824119
- License:
- Abstract: The increasing application and deployment of blockchain in various services necessitates the assurance of the effectiveness of PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) consensus service. However, the performance of PBFT consensus service is challenged in dynamic scenarios. The paper explores how to reduce the consensus processing time and maintenance cost of PBFT consensus service under software aging in dynamic scenarios. We first propose a PBFT system, consisting of three subsystems, one active-node subsystem, one standby-node subsystem and a repair subsystem. All the active nodes participate in the consensus and all standby nodes aim for fault-tolerance. Each aging/crashed nodes become standby nodes after completing its repairing in the repair subsystem. The nodes migrate between the active-node and standby-node subsystems in order to support the continuity of the PBFT consensus service while reducing maintenance cost. Then, we develop a Markov-chain-based analytical model for capturing the behaviors of the system and also derive the formulas for calculating the metrics, including consensus processing time, PBFT service availability, the mean number of nodes in each subsystem. Finally, we design a Multi-Objective Evolutionary Algorithm-based method for minimizing both the PBFT service response time and the PBFT system maintenance cost. We also conduct experiments for evaluation.
- Abstract（参考訳）: さまざまなサービスにおけるブロックチェーンの適用とデプロイの増加は、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)コンセンサスサービスの有効性を保証する必要がある。
しかし,PBFTコンセンサスサービスの性能は動的シナリオにおいて問題視されている。
本稿では,動的シナリオにおけるソフトウェア老朽化下でのPBFTコンセンサスサービスのコンセンサス処理時間とメンテナンスコストを削減する方法について検討する。
まず,3つのサブシステム,1つのアクティブノードサブシステム,1つのスタンドバイノードサブシステム,および1つの修復サブシステムからなるPBFTシステムを提案する。
すべてのアクティブノードがコンセンサスに参加し、すべてのスタンドバイノードがフォールトトレランスを目指している。
各老朽化ノードは、修理サブシステムで修理を完了した後、待機ノードとなる。
ノードは、PBFTコンセンサスサービスの継続性をサポートするために、アクティブノードとスタンドバイノードサブシステムの間で移動し、メンテナンスコストを低減します。
次に,システムの挙動を解析するマルコフ連鎖解析モデルを開発し,コンセンサス処理時間,PBFTサービス可用性,各サブシステムのノード数など,メトリクスの計算式を導出する。
最後に,PBFTサービス応答時間とPBFTシステムのメンテナンスコストを最小化する多目的進化アルゴリズムを設計する。
評価実験も行います。
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