Reliable broadcast (RBC) is a key primitive in fault-tolerant distributed systems, and improving its efficiency can benefit a wide range of applications. This work focuses on signature-free RBC protocols, which are particularly attractive due to their computational efficiency. Existing protocols in this setting incur an optimal 3 steps to reach a decision while tolerating up to $f < n/3$ Byzantine faults, where $n$ is the number of parties. In this work, we propose an optimistic RBC protocol that maintains the $f < n/3$ fault tolerance but achieves termination in just 2 steps under certain optimistic conditions--when at least $\lceil \frac{n+2f-2}{2} \rceil$ non-broadcaster parties behave honestly. We also prove a matching lower bound on the number of honest parties required for 2-step termination. We show that our latency-reduction technique generalizes beyond RBC and applies to other primitives such as asynchronous verifiable secret sharing (AVSS) and asynchronous verifiable information dispersal (AVID), enabling them to complete in 2 steps under similar optimistic conditions. To highlight the practical impact of our RBC protocol, we integrate it into Sailfish++, a new signature-free, post-quantum secure DAG-based Byzantine fault-tolerant (BFT) consensus protocol. Under optimistic conditions, this protocol achieves a commit latency of 3 steps--matching the performance of the best signature-based protocols. Our experimental evaluation shows that our protocol significantly outperforms existing post-quantum secure and signature-based protocols, even on machines with limited CPU resources. In contrast, signature-based protocols require high CPU capacity to achieve comparable performance. We have open-sourced our Rust implementation of Sailfish++ to facilitate reproducible results.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
语音关键词检测方法综述【附PPT与视频资料】
人工智能前沿讲习班
10+阅读 · 2019年2月2日
语音识别的前沿论文,看我们推荐的这4篇
人工智能前沿讲习班
26+阅读 · 2019年1月14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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 10月12日
VIP会员
最新内容
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
6+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
11+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
8+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
16+阅读 · 10月15日
现代电磁战:集成式系统簇时代如何实现频谱优势
相关VIP内容
相关基金
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
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员