共识协议的形式化验证研究现状与展望
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TP311

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国家重点研发计划项目(2018YFB1402700);国家自然科学基金(61902011);北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室开放课题(SKLSDE-2021ZX-01)


Formal Verification of Consensus Protocols: A Survey and Perspective
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    摘要:

    分布式系统在计算环境中发挥重要的作用,其中的共识协议算法用于保证节点间行为的一致性。共识协议的设计错误可能导致系统运行故障,严重时可能对人员和环境造成灾难性的后果,因此保证共识协议设计的正确性非常重要。形式化验证能够严格证明设计模型中目标性质的正确性,适合用于验证共识协议。然而,随着分布式系统的规模增大,问题复杂度提升,使得分布式共识协议的形式化验证更为困难。采用什么方法对共识协议的设计进行形式化验证、如何提升验证规模,是共识协议形式化验证的重要研究问题。本文对目前采用形式化方法验证共识协议的研究工作进行了调研,总结了其中提出的重要建模方法和关键验证技术,并展望了该领域未来有潜力的研究方向。

    Abstract:

    Distributed systems play an important role in the computing environment. The consensus protocol is used to guarantee the consistency between nodes. The design error in the consensus protocol might cause failure in the operation of the system and might bring catastrophic consequences to humans or the environment. Therefore, proving the correctness of the consensus protocol is very important. Formal verification can strictly prove the correctness of the target properties in the design model, which is suitable for verifying consensus protocols. However, with the scale of distributed systems increasing, it becomes more complicated to verify its correctness, which brings more challenges to the formal verification techniques. What method to use to formally verify the design of the consensus protocol and how to increase the verification scale are important research issues in the formal verification of the consensus protocol. This paper investigates the current research on the use of formal methods to verify consensus protocols, summarizes the key techniques and main methods, and proposes future research directions in this field.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

葛宁,贺俞凯,翟树茂,李晓洲,张莉.共识协议的形式化验证研究现状与展望.软件学报,,():0

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  • 收稿日期:2021-10-21
  • 最后修改日期:2022-03-11
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  • 在线发布日期: 2022-05-24
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