發(fā)布時(shí)間：2017-09-30 06:19

  本文關(guān)鍵詞：基于可信計(jì)數(shù)器的拜占庭容錯(cuò)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 拜占庭容錯(cuò) 可信計(jì)數(shù)器 復(fù)制品

【摘要】：近些年來,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,這是所有拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)亟待解決的一個(gè)問題。 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-PBFT-EAt和A2M-PBFT-Et。 第三、設(shè)計(jì)出了相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn),并驗(yàn)證了改進(jìn)后系統(tǒng)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于可信計(jì)數(shù)器改進(jìn)的A2M拜占庭容錯(cuò)協(xié)議在任務(wù)響應(yīng)速度上相比原始的A2M拜占庭容錯(cuò)協(xié)議更快。
【關(guān)鍵詞】：拜占庭容錯(cuò) 可信計(jì)數(shù)器 復(fù)制品
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP302.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 本文的組織結(jié)構(gòu)11
• 1.3 本文的主要工作11-12
• 第二章 狀態(tài)機(jī)拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-20
• 2.1 早期的狀態(tài)機(jī)拜占庭系統(tǒng)14-15
• 2.2 引入Speculation技術(shù)的拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)15-17
• 2.3 拜占庭鎖技術(shù)17-18
• 2.4 分離一致性與執(zhí)行請(qǐng)求技術(shù)18-19
• 2.5 帶有可信部件的拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)19
• 2.6 本章小結(jié)19-20
• 第三章 可信計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)20-27
• 3.1 可信計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)介20-21
• 3.2 符號(hào)注釋21
• 3.3 可信計(jì)數(shù)器的狀態(tài)21-22
• 3.4 “飾品”的函數(shù)接口22-26
• 3.4.1 產(chǎn)生證明22-24
• 3.4.2 驗(yàn)證證明24-25
• 3.4.3 計(jì)數(shù)器分配25
• 3.4.4 對(duì)稱密鑰使用25-26
• 3.4.5 電源故障處理26
• 3.5 小結(jié)26-27
• 第四章 基于可信計(jì)數(shù)器的A2M容錯(cuò)系統(tǒng)27-34
• 4.1 A2M系統(tǒng)分析27-30
• 4.1.1 A2M概述27
• 4.1.2 帶有可信日志的TrCou27-29
• 4.1.3 基于可信計(jì)數(shù)器改進(jìn)后的A2M系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)29-30
• 4.2 A2M容錯(cuò)協(xié)議的改進(jìn)30-33
• 4.2.1 改進(jìn)后的A2M-PBFT-E協(xié)議---A2M-PBFT-Et31-32
• 4.2.2 改進(jìn)后的A2M-PBFT-EA協(xié)議---A2M-PBFT-EAt32-33
• 4.3 小結(jié)33-34
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析34-39
• 5.1 系統(tǒng)架構(gòu)34-35
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析35-37
• 5.3 小結(jié)37-39
• 第六章 總結(jié)與展望39-41
• 6.1 總結(jié)39
• 6.2 下一步研究工作39-41
• 參考文獻(xiàn)41-44
• 碩士期間科研成果與參加的科研項(xiàng)目44-45
• 致謝45

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張曉霞;張鳳登;陳愨;張大慶;;分布式WSN系統(tǒng)中的拜占庭故障算法研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2014年01期

2 陳柳;周偉;;拜占庭容錯(cuò)中的視圖變更算法[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2013年10期

3 陳柳;周偉;;基于拜占庭容錯(cuò)的前攝恢復(fù)算法[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2013年12期

4 葉培順;;非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)的一種改進(jìn)搜索算法[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2013年12期

5 周偉;陳柳;;基于拜占庭容錯(cuò)的Checkpoint協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2013年11期

6 李賡;趙玉萍;孫春來;肖如吾;;CDD無線通信網(wǎng)絡(luò)安全研究[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2013年10期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李國友;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作中繼技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 張恩;理性信息交換密碼協(xié)議若干模型及應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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3 孫光昊;基于可信中心節(jié)點(diǎn)的安全網(wǎng)絡(luò)編碼理論與應(yīng)用研究[D];廣西大學(xué);2013年

4 王建曄;無線環(huán)境下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠匿名通信研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

5 陳宇龍;海量存儲(chǔ)系統(tǒng)容錯(cuò)能力測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

6 伍志剛;移動(dòng)P2P網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2013年

7 艾青;基于虛擬化恢復(fù)的入侵容忍系統(tǒng)研究[D];華東理工大學(xué);2014年

8 劉欣;高可靠性星載多處理器計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2013年

9 朱寶金;面向云計(jì)算系統(tǒng)的日志過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：946623