Development of Geographically-Distributed Byzantine Fault-Tolerant Systems

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BFT状態機械レプリケーション（BFT-SMR）は，状態機械として定義されるサービスに対してビザンチン故障耐性を実現するレプリケーション技術として知られる．中でもGeographical BFT-SMRは地震や津波などの大規模災害に耐性を持つことから，一時的なサービス停止が許されない重要なサービスで使われることが多い．本研究課題では，Geographical BFT-SMRの性能を低下させる原因となる，(1) レプリケーション中のネットワーク変動，(2) ビザンチン故障レプリカの振る舞い仮定の妥当性について問題解決の方法を探求することを目的とする．2022年度は，レプリケーション環境のネットワーク特性に着目し，数多くあるSMRプロトコルの中から，レプリケーション環境に適したプロトコルを選定する手法について検討した．提案選定手法では，レプリカ台数，レプリカ間の通信遅延，リクエストの競合率などを考慮して最適なSMRプロトコルとレプリカ配置を決定する．実際にレプリケーションを構築してプロトコルや配置を比較すると金銭的・時間的コストがかかる．そのため提案手法では，SMRプロトコルのメッセージパターンを元にリクエストの実行時間（レイテンシ）を高速かつ高精度に見積もることで，この問題に対処する．見積もり精度を確認するため，レプリケーションを実際にパブリッククラウドサービス上に構築してレイテンシを計測し，一致度を調べた．その結果，多くのSMRプロトコルで0.98を越える高い相関が見られた．これらの成果は情報処理学会 第85回全国大会で発表した．