Suposições de rede e adversárias. O Walrus opera em épocas, cada uma com um conjunto estático de nós de armazenamento. O Walrus é um protocolo Proof-of-Stake delegado. Durante uma época, os participantes delegam sua participação para nós de armazenamento candidatos. Ao final da época, n = 3f + 1 fragmentos de armazenamento são atribuídos proporcionalmente aos nós de armazenamento. O conjunto de nós de armazenamento que detém pelo menos um fragmento é considerado o comitê de armazenamento da época.
Consideramos uma rede assíncrona de nós de armazenamento em que um adversário malicioso pode controlar até f fragmentos de armazenamento, ou seja, controlar qualquer subconjunto de nós de armazenamento de forma que no máximo f fragmentos sejam corrompidos. Para simplificar, no restante do artigo assumimos que cada fragmento gera uma identidade separada de nó de armazenamento, de modo que há n nós de armazenamento e no máximo f nós de armazenamento são corrompidos.
Os nós corrompidos podem desviar-se arbitrariamente do protocolo. Os nós restantes são honestos e aderem estritamente ao protocolo. Se um nó controlado pelo adversário no epóco e não faz parte do conjunto de nós de armazenamento no epóco e + 1, então o adversário pode se adaptar e comprometer um nó diferente no epóco e + 1 após a mudança de epóco ter sido concluída.
Assumimos que cada par de nós honestos tem acesso a um canal confiável e autenticado. A rede é assíncrona, portanto, o adversário pode atrasar ou reordenar mensagens entre nós honestos arbitrariamente, mas deve eventualmente entregar cada mensagem, a menos que o epóco termine primeiro. Se o epóco terminar, as mensagens podem ser descartadas.
Embora forneçamos uma análise sobre incentivos, não consideramos nós racionais com funções de utilidade. Isso fica para trabalhos futuros.
Códigos de apagamento. Como parte do Walrus, propomos o Armazenamento de Dados Completo Assíncrono (ACDS) que usa um esquema de codificação de apagamento linear. Embora não seja necessário para as partes principais do protocolo, também assumimos que o esquema de codificação é sistemático para algumas de nossas otimizações, significando que os símbolos de origem do esquema de codificação também aparecem como parte de seus símbolos de saída.
Deixe Encode(B, t, n) ser o algoritmo de codificação. Sua saída são n símbolos de tal forma que qualquer t pode ser usado
reconstruir B com probabilidade esmagadora. Isso acontece dividindo B em s ≤ t símbolos
de tamanho O(|B|) que são chamados de símbolos de origem. Estes são então expandidos gerando n − s reparos s
símbolos para um total de n símbolos de saída. Do lado da decodificação, qualquer um pode chamar Decode(T, t, n) onde T é um conjunto de pelo menos s símbolos codificados corretamente, e retorna o blob B. Essa decodificação é probabilística, mas à medida que o tamanho de T aumenta, a probabilidade de decodificar com sucesso o blob rapidamente se aproxima de um. Assumimos que a diferença entre o limiar t para decodificar com probabilidade esmagadora e o número de símbolos de origem s é uma constante pequena, que se mantém para esquemas práticos de codificação de apagamento (como RaptorQ que usamos em nossa implementação). Para simplificar, portanto, muitas vezes assumimos que s = t, a menos que a distinção seja relevante.
Isso é geralmente seguro de se assumir, uma vez que os primeiros t símbolos podem ser facilmente computados com base nos primeiros s símbolos e podemos simplesmente considerar esses t símbolos como os símbolos de origem, ou seja, o único efeito dessa suposição é um pequeno aumento no tamanho do símbolo.
Substrato de blockchain. Walrus usa uma blockchain externa como uma caixa-preta para todas as operações de controle que acontecem no Walrus. Um protocolo de blockchain pode ser abstraído como uma caixa-preta computacional que aceita um conjunto concorrente de transações, cada uma com uma mensagem de entrada Tx(M) e produz uma ordem total de atualizações a serem aplicadas no estado Res(seq, U ). Assumimos que a blockchain não se desvia dessa abstração e não censa Tx(M) indefinidamente. Qualquer protocolo SMR moderno de alto desempenho atende a esses requisitos, em nossa implementação usamos Sui e implementamos protocolos críticos de coordenação do Walrus na linguagem de contrato inteligente Move.
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