論文の概要: Distance-Preserving Digests: A Primitive for BFT Consensus

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15329v1
• Date: Thu, 14 May 2026 18:44:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-18 17:44:16.271031
• Title: Distance-Preserving Digests: A Primitive for BFT Consensus
• Title（参考訳）: 距離保存ダイジェスト : BFTコンセンサスのためのプリミティブ
• Authors: Ryan Patrick Mercier,
• Abstract要約: 本稿では,8次元空間における衝突耐性ハッシュを可換ベクトル和に置き換えるプリミティブである距離保存トランザクションダイジェストを提案する。 検証者が同意した際の単一ラウンド最終性を達成する二相BFTプロトコル,10個のバリデータからなるグループ間の木構造コンセンサス (vs 128 in shard) の実現,グループ単位のBFTに対する距離フィルタリング,ペア毎の128バイトでのクロスシャード整合性検証,2相コミットのトランザクション間調整に代わる2相BFTプロトコル,の3つの応用を実演する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Every BFT consensus protocol uses collision-resistant hashes to compare validator state. Collision resistance destroys distance: two validators agreeing on 19 of 20 transactions produce unrelated hashes, indistinguishable from validators sharing nothing. This forces three design constraints across the BFT literature: validators must synchronize state before voting, agreement quality cannot be measured until votes are counted, and hierarchical committees must be large enough for independent BFT, limiting tree depth. This paper introduces distance-preserving transaction digests, a primitive that replaces collision-resistant hashes with commutative vector sums in 8-dimensional space. The primitive has three properties hashes lack: distance is proportional to disagreement, weighted means are exact, and set differences are identifiable via bloom filter diff. We demonstrate three applications: a two-phase BFT protocol (Proxima) that achieves single-round finality when validators agree; tree-structured consensus with groups of 10 validators (vs 128 in Ethereum), enabled because distance filtering replaces per-group BFT; and cross-shard consistency verification at 128 bytes per shard pair, replacing the per-transaction coordination of two-phase commit. Safety is proved: fewer than N/3 Byzantine validators cannot cause conflicting finalization, independent of Phase 1 clustering or tree topology. At N =100,000, Proxima Tree uses 2.2x fewer messages than HotStuff (a structural property unaffected by parallelism). Single-core finality is 0.9s vs 18s for HotStuff; multi-core BLS narrows but does not eliminate this gap.
• Abstract（参考訳）: すべてのBFTコンセンサスプロトコルは、衝突耐性ハッシュを使用してバリデータの状態を比較する。 衝突抵抗は距離を損なう:20件中19件に同意する2人のバリデーターは無関係なハッシュを生成し、何も共有しないバリデーターとは区別できない。 評定者は投票前に州を同期させなければならず、投票が数えられるまで合意の質を測れず、階層的な委員会は独立したBFTに十分大きく、木の深さを制限しなければならない。 本稿では,8次元空間における衝突耐性ハッシュを可換ベクトル和に置き換えるプリミティブである距離保存トランザクションダイジェストを提案する。 距離は不一致に比例し、重み付けされた手段は正確であり、設定された差分はブルームフィルタ差分によって識別できる。 検証者が同意した際の単一ラウンド最終性を達成する二相BFTプロトコル(Proxima)、距離フィルタリングがグループごとのBFTを置き換えるために有効となる10個の検証者グループ(Ethereumではvs 128)とのツリー構造化コンセンサス、シャードペア毎の128バイトでのクロスシャード整合性検証、二相コミットのトランザクショナルコーディネーションを代替する2相BFTプロトコル(Proxima)、の3つの応用を実証する。 安全性が証明される: N/3 ビザンチンのバリデータ以下では、フェーズ1のクラスタリングやツリートポロジーとは独立に、相反するファイナライゼーションを引き起こすことはできない。 N = 100,000では、プロキシツリーはHotStuff(並列性の影響を受けない構造特性)よりも2.2倍少ないメッセージを使用する。 シングルコアのファイナリティは、HotStuffでは0.9s対18sである。

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