基于可信計(jì)數(shù)器的拜占庭容錯(cuò)技術(shù)研究.pdf

1、近些年來(lái)，提高分布式系統(tǒng)容錯(cuò)能力的研究取得了很大的進(jìn)步。但是要想保證容錯(cuò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)不受信任組件的數(shù)量會(huì)有明確的限制。例如，復(fù)制狀態(tài)機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)不能容忍超過(guò)1/3數(shù)量的狀態(tài)機(jī)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)。
　　Chun等人提出了只增內(nèi)存證明(A2M)組件，它是一個(gè)易于實(shí)施和驗(yàn)證的可信部件。A2M提供了一個(gè)基于可信日志的編程模式，使設(shè)計(jì)的拜占庭協(xié)議免受惡意主機(jī)的“欺騙”，消除了一個(gè)惡意主機(jī)以不同方式欺騙不同客戶端或者服務(wù)器的能力，這是所有拜占庭

2、容錯(cuò)系統(tǒng)亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。
　　然而可信日志需要可信存儲(chǔ)空間的支持，這會(huì)給大規(guī)模實(shí)施帶來(lái)不便。因此本文設(shè)計(jì)出了一種不同于可信日志的更小的部件，我們稱其為可信計(jì)數(shù)器(TrCou)，它比單調(diào)計(jì)數(shù)器和密鑰的組合更小。利用TrCou設(shè)計(jì)改進(jìn)的A2M容錯(cuò)系統(tǒng)不僅可以將日志存儲(chǔ)在不可信存儲(chǔ)空間內(nèi)，同時(shí)也能夠減少節(jié)點(diǎn)之間驗(yàn)證消息的次數(shù)，本文主要做了以下三個(gè)方面的工作:
　　第一、設(shè)計(jì)出了能夠在分布式系統(tǒng)中使用的可信部件——TrCou（可

3、信計(jì)數(shù)器），其目的是為了提高分布式系統(tǒng)中的安全性。，TrCou是一個(gè)包含一個(gè)非遞減計(jì)數(shù)器和一個(gè)隱藏加密密鑰的可信硬件模塊。這種組合的可信部件將會(huì)有效的改善分布式系統(tǒng)的安全性。TrCou的設(shè)計(jì)來(lái)自于A2M工作的啟發(fā)，A2M提出了一種可信日志的概念以改善系統(tǒng)的安全性。相對(duì)于A2M，TrCou的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單:即用計(jì)數(shù)器來(lái)代替可信日志。
　　第二、使用TrCou改進(jìn)了現(xiàn)有的A2M函數(shù)接口并重新設(shè)計(jì)了兩種基于拜占庭容錯(cuò)的A2M協(xié)議:A2M-