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Coordicide MODULO 5.1.2

Módulo 5.1.2

FAST PROBABILISTIC CONCENSUS

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Para abordar los inconvenientes del Cellular Concensus, estamos analizando simultáneamente otro proceso de votación, para el cual ya hemos demostrado modelos y pruebas matemáticas: Fast Probabilistic Consensus (Consenso Rápido Probabilístico) .

Una descripción formal del Fast Probabilistic Consensus se puede encontrar en este artículo. El principio básico es bastante similar al del Consenso Celular, pero en lugar de emitir votos asincrónicamente entre vecinos en paralelo, el proceso de votación se divide en rondas separadas. En cada ronda, cada nodo selecciona un nuevo subconjunto aleatorio de otros nodos y consulta sus opiniones actuales. La opinión de un nodo se forma de acuerdo con la mayoría de las opiniones devueltas. Sin embargo, la noción de «mayoría» aquí fluctúa. En lugar de utilizar un umbral fijo del 50%, utilizamos un umbral de decisión derivado de una secuencia numérica aleatoria descentralizada. Seleccionar un umbral global pero impredecible nos permite defendernos de un atacante que quiere retrasar el consenso.

Este proceso de votación tiene la propiedad crucial de converger muy rápidamente, incluso en escenarios donde los nodos maliciosos están votando según la peor estrategia posible. Esto se ha demostrado formalmente en el documento, pero el principio general puede explicarse de la siguiente manera:

Si un adversario conoce las reglas de decisión utilizadas por los nodos honestos, puede entonces predecir su comportamiento y ajustar su estrategia para detener el proceso indefinidamente.
Considere una situación en la que el umbral en el que los nodos honestos cambian de opinión es fijo. Ahora un actor malicioso que controla un número suficiente de nodos puede ajustar la proporción de sus nodos que declaran que les gustó / no les gustó una transacción en particular para mantener la red en un estado dividido (indeciso). Al utilizar números aleatorios globales para seguir cambiando este umbral, eliminamos esta posibilidad al hacer que las reglas sean consistentes pero impredecibles para el adversario.
Por lo tanto, será prácticamente imposible mantener la red en un estado dividido durante un tiempo prolongado. Es importante señalar que estos números aleatorios sólo tienen una influencia relevante cuando la red se encuentra en un estado inicial de división, y no afectan a una red que está cerca del consenso.

Después de un cierto número de rondas de votación en las que un nodo no cambia su opinión, la opinión puede considerarse finalizada y no requiere ninguna otra votación. Este número puede elegirse de tal manera que la probabilidad de que toda la red haya alcanzado un consenso sea arbitrariamente alta.

Por lo tanto, el Consenso Probabilístico Rápido nos proporciona un enfoque que garantiza el consenso después de un pequeño número de rondas y con un pequeño conjunto de nodos muestreados, cumpliendo así con las condiciones requeridas para cualquier proceso de votación que utilice Shimmer.

 

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