nis2/project-tasks/p32-alea-bft.md

# P32. Alea-BFT: асинхронная репликация с византийскими отказами

- **Версия и дата проверки:** 1.1, 07.09.2026.
- **Статус:** готово к назначению.

## Статья и исходные материалы

- **Основная статья:** Diogo S. Antunes и соавт. — [Alea-BFT: Practical Asynchronous Byzantine Fault Tolerance](https://www.usenix.org/conference/nsdi24/presentation/antunes). NSDI 2024.
- **Кратко о статье:** Классические BFT-протоколы обычно полагаются на частичную синхронность, лидера и тайм-ауты, которые плохо работают при непредсказуемых задержках. Alea-BFT использует рандомизированную асинхронную модель и простой двухступенчатый конвейер: рассылку от назначенной реплики и последующее бинарное согласование. В проекте протокол сравнивается с опубликованным baseline на локальных процессах при задержках, потерях и crash-отказах.
- **Почему результат актуален:** прототип — снимок состояния на момент публикации, но асинхронная BFT-репликация остаётся самостоятельной базовой темой распределённых систем; две интеграции в системы распределённых валидаторов дают более сильный сигнал практической применимости, чем один экспериментальный стенд.
- **Артефакты и данные:** [diogoantunes25/AleaBFT](https://github.com/diogoantunes25/AleaBFT) — Java-прототип с Alea-BFT, HoneyBadger и Dumbo, режимами штатной работы, crash- и Byzantine-отказов и возможностью запускать несколько реплик на одной машине. [Официальная страница проекта](https://alea-bft.org/) указывает для прототипа лицензию MIT и приводит две интеграции протокола. Зафиксированная ревизия: `diogoantunes25/AleaBFT@543786ef199a` (MIT по официальной странице проекта; файл лицензии в репозитории отсутствует).
- **Что уже предоставляет артефакт:** Готовы протоколы, клиенты, benchmark service, конфигурации отказов и метрик; `bench` задаёт сетевую задержку. Прототип запускается как внешняя зависимость с учётом ограничения лицензии ниже; готовые benchmark-серии служат исходным сравнением. Проверенные исходные материалы: [bench](https://github.com/diogoantunes25/AleaBFT/blob/543786ef199a/bench), [серии экспериментов](https://github.com/diogoantunes25/AleaBFT/blob/543786ef199a/experiments.py).

## Обязательный результат

- **Проверяемый вопрос или утверждение:** двухступенчатый конвейер сохраняет прогресс при непредсказуемых задержках и отказах без настройки таймаутов и даёт меньшую задержку, чем сравниваемые асинхронные протоколы в части режимов.
- **Технический результат:** Развернуть 4–7 локальных процессов Alea-BFT и хотя бы одного опубликованного baseline. Создать внешний генератор нагрузки и управляемых отказов и независимую проверку по журналам доставки: единый порядок, сохранность подтверждённых запросов и прогресс корректных реплик. Дополнить готовый benchmark сценарием потерь или переупорядочивания сообщений; генератор и проверяющий модуль пишутся независимо от прототипа.
- **Обязательное приращение команды:** Создать внешний генератор нагрузки и управляемых отказов и независимый проверяющий модуль по журналам доставки. Добавить сценарий потерь или переупорядочивания, отсутствующий в готовых режимах benchmark, с проверкой порядка, сохранности подтверждённых запросов и возобновления прогресса после снятия сетевого нарушения.
- **Эксперимент:** Сравнить Alea-BFT с baseline при контролируемых задержках, потерях и crash-отказах по порядку доставки, прогрессу, задержке и пропускной способности. Добавленный сценарий потерь или переупорядочивания должен выходить за готовые режимы benchmark. Проверить порядок при нарушении сети и возобновление прогресса после его снятия и восстановления доставки; число crash-отказов ограничить допущениями каждого протокола.
- **Границы выводов:** безопасность и прогресс проверяются для 4–7 локальных процессов, выбранного baseline и управляемых задержек, потерь и crash-отказов; эксперимент не подтверждает устойчивость ко всем византийским стратегиям и производительность геораспределённого развёртывания.
- **Ресурсный профиль:** Расширенно локально, Linux или Docker, CPU, желательно 16 ГБ памяти. Если полный benchmark service нестабилен, оставить реальные локальные реплики Alea-BFT и один опубликованный baseline. Собственные внешний генератор и проверяющий модуль сохраняются; новые сетевые режимы можно задавать через управляемый прокси или tc netem.

## Содержательные направления

- локальные реплики и независимая проверка порядка и прогресса.
- сравниваемый протокол, внешний генератор и сетевые отказы.
- нагрузочные серии, метрики и статистический анализ.

## Возможное продолжение

Исследовать неравномерные задержки, медленного или византийского лидера, размер пакета, восстановление пропущенных запросов либо границу, при которой синхронный baseline становится выгоднее.

## Известное ограничение

На зафиксированной ревизии нет файла лицензии, хотя официальная страница проекта указывает MIT. До появления однозначного файла лицензии исходный код прототипа не копируется в репозиторий команды. Его можно запускать как внешнюю зависимость; изменения реализуются независимо либо после разрешения правообладателя.

## История уточнений

| Дата | Версия | Основание | Изменение обязательного результата |
|---|---|---|---|
| 07.09.2026 | 1.1 | Статический просмотр закреплённого артефакта: готовые сценарии частично покрывают задание. | Закреплены внешние генератор и проверка порядка и прогресса и новый сетевой сценарий. |