收藏本站
《浙江大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

可实用的拜占庭容错系统理论研究

王秀群  
【摘要】: Internet上对在线服务不断增长的信任,依赖于系统的高可用性。一个高可用性的系统要求在任何情况下服务不会被中断并且能够提供正确的服务。目前对高可用性分布式系统的考虑一般局限于良性错误模型,如服务器菪机、拒绝服务攻击、在网络上窃听消息或者做一些修改数据的破坏等,这些攻击能使服务器中断,破坏数据的完整性和保密性。但是很少考虑更严重的恶意攻击,比如软件错误、错误操作、密钥丢失等,把这些恶意攻击引起的错误称为拜占庭错误。拜占庭错误是使服务中断甚至提供错误服务的主要原因。 因此,本文研究如何在Internet环境中建立可实用的拜占庭容错系统的理论、方法和技术,探索使用状态机复制技术和密码技术构建拜占庭容错系统,提高Internet可用性,主要完成了如下工作: (1)构造拜占庭群成员协议:本协议建立在异步系统上,系统各成员地位平等,当系统有成员加入或离开时,在小于三分之一的当前群视图成员发生错误的情况下,协议能建立一致的新视图,使得系统仍能对应用提供有效服务;协议使用前摄性签名共享机制,确保新加入成员和应用得到正确的群视图,同时可更新视图成员认证密钥对;构造了一个安全的基于RSA的前摄性签名共享算法。 (2)证明群成员协议的正确性:通过使用I/O自动机,利用不变量和模拟技术,用形式化的方式精确描述并证明群协议的正确性,而过去在群成员协议的证明上只是使用感性推理。 (3)针对服务的可实用问题,提出了在一个固定群视图中基于消息认证码的拜占庭一致性协议,并保证当视图发生变化时,成员的视图状态和服务状态的一致性:基于对称密钥的消息认证码比签名认证速度快三个数量级,系统由一致性协议对应用提供服务,这两点保证了容错系统的可实用性。 (4)为定性评估拜占庭容错系统性能,构造了拜占庭群成员和一致性协议的性能评估模型:通过设计系统协议中使用的消息格式,根据协议算法建立了群成员协议和拜占庭一致性协议的延迟模型,并依据这些延迟模型计算出拜占庭系统性能。 (5)设计并实现了拜占庭容错LDAP系统并把它应用于网格系统中:拜占庭容错的LDAP系统比只用SASL认证的LDAP速度快29.53%到慢18.09%不等,从而证明本论文的容错系统不仅是拜占庭容错而且是可实用的。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP393.08

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈昕,宋瀚涛,高明;基于实化聚集视图的查询计算及其应用研究[J];计算机工程;2003年05期
2 黄晓建,张申生,王忠辉;超二维环境下尺寸驱动和参数设计的研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;1997年04期
3 ;设计与制造方面的新词解释[J];电子工业专用设备;2002年03期
4 ;仔细研究一下文件[J];个人电脑;2002年05期
5 余军合,祁国宁,吴昭同;基于零件库标准的产品信息建模技术[J];计算机集成制造系统-CIMS;2002年04期
6 李九英;张来顺;;基于自动机理论的XML查询重写研究[J];计算机应用与软件;2008年06期
7 朱海云;蔡昭权;;基于营销数据共享机制的营销支撑系统研究[J];电脑与电信;2010年11期
8 姚全珠;李薇;孔伟;;非结构化P2P覆盖网络通信协议研究[J];计算机工程与应用;2011年07期
9 甘树坤;闫树双;吕雪飞;李洪涛;;基于SolidWorks的二维工程图三维重建系统实现[J];吉林化工学院学报;2011年07期
10 连灵;游旭群;;三维物体识别的心理表征:角度依赖还是角度独立[J];心理学报;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘伟宏;李晋晋;何瑷;徐洁磐;;数据仓库及其在OMNIX中的实现[A];第十七届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王秀群;可实用的拜占庭容错系统理论研究[D];浙江大学;2007年
2 戴国洪;数字化预装配建模与序列规划技术的研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 顾祖海;上海信息管线综合管理系统设计与实现[D];大连理工大学;2013年
2 陈栋梁;工程图三维重建技术研究及其在飞行器外形复原中的应用[D];南京航空航天大学;2007年
3 杨栋;CPM系统中消息存储子系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
4 刘建荣;IT运维可视化系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
5 时均帅;基于全局信息模型的面向服务系统开发平台研究与实现[D];复旦大学;2009年
6 何松;基于XPFL的工作流验证—FlowLyzerXP的研究与实现[D];浙江大学;2004年
7 张洋;PICC网管系统业务视图系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
8 刘刚;C~4ISR体系结构中信息流评估技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 时继虎;基于GIS的矿井水灾害地球物理信息管理系统研究[D];山东科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026