Distributed systems have become increasingly prevalent in the software industry. Due to their intrinsic complexity, much research has focused on the verification of their behaviour. An active research line is around behaviour models that capture these protocols - e.g., session types, or typestates - allowing their static verification. Correctly designing distributed protocols is not trivial. Their communication behaviour is typically implicitly defined via asynchronous message handlers, making errors harder to detect until execution. While typestates can ease the design process by explicitly defining correct sequences of operations, they struggle in two ways: they lack the expressiveness to define quantitative constraints that govern distributed protocols (i.e., number of acknowledgements for a quorum); and they assume strict sequencing of operations, failing to capture concurrent input/output actions in a state, typical of the distributed setting. Furthermore, runtime network failures cannot be statically verified. We present a probabilistic runtime solution extending typestates with: (i) an internal mutable state for the expression of quantitative constraints; (ii) mixed sessions to represent concurrent input and output actions; (iii) expected ratios for the number of actions in a state, with monitoring semantics to detect deviations from an expected behaviour at runtime. We demonstrate the suitability of our solution with two examples that motivated our approach: an acknowledgement protocol with a participant that sends several messages while waiting for a response, effectively modelling input and output operations in a state; and a voting protocol whose participants try to achieve consensus on a single bit using a quorum, thus, requiring an internal mutable state, while respecting a pre-defined distribution for the volume of exchanged messages.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《软件定义网络元素与机器代码的形式化验证》
专知会员服务
13+阅读 · 2025年11月18日
《大模型一体机应用研究报告(2025年)》,48页pdf
专知会员服务
27+阅读 · 2025年11月2日
大模型5个公式化讲解,附视频与Slides
专知会员服务
40+阅读 · 2024年2月6日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
常用的模型集成方法介绍:bagging、boosting 、stacking
基于模型系统的系统设计
科技导报
10+阅读 · 2019年4月25日
【数字孪生】超棒PPT解读Digital Twin十大领域应用!
产业智能官
103+阅读 · 2019年3月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
用模型不确定性理解模型
论智
11+阅读 · 2018年9月5日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:16
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
7+阅读 · 今天13:54
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
5+阅读 · 今天13:34
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
10+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关资讯
常用的模型集成方法介绍:bagging、boosting 、stacking
基于模型系统的系统设计
科技导报
10+阅读 · 2019年4月25日
【数字孪生】超棒PPT解读Digital Twin十大领域应用!
产业智能官
103+阅读 · 2019年3月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
用模型不确定性理解模型
论智
11+阅读 · 2018年9月5日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员