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. 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 — 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 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, серии экспериментов.

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.