Author: "Julien Stainer" - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

Author: Julien Stainer, Rachid Guerraoui, Karolos Antoniadis, and Peva Blanchard
Subjects: Computer Networks and Communications, Computer science, Random number generation, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Thread (computing), Parallel computing, 01 natural sciences, Theoretical Computer Science, Computational Theory and Mathematics, Shared memory, 010201 computation theory & mathematics, Hardware and Architecture, Distributed algorithm, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Interleaved memory, Entropy (information theory), Entropy rate, Randomness
Abstract: We ask to what extent processes communicating through shared memory can extract randomness from their underlying scheduler, e.g., to generate random numbers for cryptographic applications. We introduce the quantitative notions of entropy rate and information capacity of a distributed algorithm. Whilst the entropy rate measures the Shannon information that may pass from a given scheduler to the processes executing the algorithm, the information capacity measures the optimal entropy rate over all possible schedulers. We present a general method for computing these quantities by classifying distributed algorithms according to their pattern of shared memory accesses. We then address the issue of effectively extracting, online, the information produced by the scheduler into a meaningful format at every process. We present Duez, an algorithm solving this problem with an optimal memory consumption. Putting these principles into practice, we introduce Co-RNG, a random number generator that leverages the unpredictability of modern processors state. The power of Co-RNG comes from its simplicity. No specialized hardware is required: two concurrent threads actively perform successive reads and writes to shared memory locations. Another thread collects the sequences of values read by these two threads and seeks to reconstruct the interleaving of read and write operations. The resulting (Markovian) interaction scheme is then used to produce random bits. This simplicity yields a transparent behavior. If the hardware exhibits enough entropy, then Co-RNG efficiently extracts random numbers from it. We successfully experimented Co-RNG on various idle as well as loaded platforms, from laptops and desktops featuring Intel Core processors, to servers with Intel Xeon and AMD Opteron. Co-RNG passes all state-of-the-art random number generator statistical test suites while being faster than current I/O sampling based methods by 2–3 orders of magnitude.
Published: 2017
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28. Read/write shared memory abstraction on top of asynchronous Byzantine message-passing systems

Author: Michel Raynal, Sergio Rajsbaum, Damien Imbs, and Julien Stainer
Subjects: Theoretical computer science, Computer Networks and Communications, Computer science, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Commit, 01 natural sciences, Theoretical Computer Science, Artificial Intelligence, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Data diffusion machine, Byzantine fault tolerance, Abstraction (linguistics), Distributed shared memory, Message passing, 020207 software engineering, Distributed object, Quantum Byzantine agreement, Shared memory, 010201 computation theory & mathematics, Hardware and Architecture, Distributed algorithm, Asynchronous communication, Distributed memory, Software, Byzantine architecture
Abstract: This paper is on the construction and use of a shared memory abstraction on top of an asynchronous message-passing system in which up to t processes may commit Byzantine failures. This abstraction consists of arrays of n single-writer/multi-reader atomic registers, where n is the number of processes. These registers enable Byzantine tolerance by recording the whole history of values written to each one of them. A distributed algorithm building such a shared memory abstraction is first presented. This algorithm assumes t n / 3 , which is shown to be a necessary and sufficient condition for such a construction. Hence, the algorithm is resilient-optimal. Then the paper presents distributed objects built on top of this read/write shared memory abstraction, which cope with Byzantine processes. As illustrated by these objects, the proposed shared memory abstraction is motivated by the fact that, for a lot of problems, algorithms are simpler to design and prove correct in a shared memory system than in a message-passing system.
Published: 2016
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29. From wait-free to arbitrary concurrent solo executions in colorless distributed computing

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, Sergio Rajsbaum, Maurice Herlihy, Department of Computer Science (Brown University), Brown University, Instituto de Matematicas [México], Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), ANR-16-CE40-0023,DESCARTES,Abstraction modulaire pour le calcul distribué(2016), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Subjects: Theoretical computer science, Asynchronous system, General Computer Science, Process (engineering), Computer science, Generalization, Computation, Distributed computing, [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], 0102 computer and information sciences, 01 natural sciences, Theoretical Computer Science, Set (abstract data type), 03 medical and health sciences, Task (computing), 0302 clinical medicine, Shared memory, 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, 030220 oncology & carcinogenesis, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: In an asynchronous distributed system where any number of processes may crash, a process may have to run solo, computing its local output without receiving any information from other processes. In the basic shared memory system where the processes communicate through atomic read/write registers, at most one process may run solo. This paper introduces the family of d-solo models, where d-processes may concurrently run solo, 1 ≤ d ≤ n (the 1-solo model is the basic read/write model). The paper then studies distributed colorless computations in the d-solo models, where process ids are not used, either in task specifications or during computation. It presents a characterization of the colorless tasks that can be solved in each d-solo model. Colorless tasks include consensus, set agreement and many other previously studied tasks. It shows that colorless algorithms have limited computational power for solving tasks, only when d > 1 . When d = 1 , colorless algorithms can solve the same tasks as algorithms that may use ids. It is well-known that, while consensus is not wait-free solvable in a model where at most one process may run solo, ϵ-approximate agreement is solvable. In a d-solo model, the fundamental solvable task is ( d , ϵ ) -solo approximate agreement, a generalization of ϵ-approximate agreement. Indeed, ( d , ϵ ) -solo approximate agreement can be solved in the d-solo model, but not in the ( d + 1 ) -solo model. Finally, the paper studies a link between the solvability of d-set agreement and ( d , ϵ ) -solo approximate agreement in asynchronous wait-free message-passing systems, which provides an insight on the “maximal partitioning” allowed to solve an approximate agreement task.
Published: 2017
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30. Are Byzantine Failures Really Different from Crash Failures?

Author: Michel Raynal, Julien Stainer, and Damien Imbs
Subjects: Quantum Byzantine agreement, Computer science, business.industry, Asynchronous communication, Computability, Distributed computing, Crash, Point (geometry), business, Byzantine fault tolerance, Computer network
Abstract: When considering n-process asynchronous systems, where up to t processes can fail, and communication is by read/write registers or reliable message-passing, are (from a computability point of view) Byzantine failures “different” from crash failures? This is the question addressed in this paper, which shows that the answer is “no” for systems where \(t
Published: 2016
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31. Distributed Universality

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, Gadi Taubenfeld, Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Interdisciplinay Center Herzliya - Israel (IDC), Interdisciplinay Center Herzliya, ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: wait-freedom, k-simultaneous consensus, contention-awareness, General Computer Science, State machine replication, Computer science, Concurrency, Design elements and principles, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Asynchronous read/write system, 01 natural sciences, Universal construction, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Discrete mathematics, Infinite number, universal construction, obstruction-freedom, crash failures, Applied Mathematics, distributed computability, 020207 software engineering, 16. Peace & justice, Computer Science Applications, Universality (dynamical systems), 010201 computation theory & mathematics, consensus, non-blocking, state machine replication, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC]
Abstract: A notion of a universal construction suited to distributed computing has been introduced by Herlihy in his celebrated paper "Wait-free synchronization" (ACM Trans Program Lang Syst 13(1):124---149, 1991). A universal construction is an algorithm that can be used to wait-free implement any object defined by a sequential specification. Herlihy's paper shows that the basic system model, which supports only atomic read/write registers, has to be enriched with consensus objects to allow the design of universal constructions. The generalized notion of a k-universal construction has been recently introduced by Gafni and Guerraoui (Proceedings of 22nd international conference on concurrency theory (CONCUR'11), Springer LNCS 6901, pp 17---27, 2011). A k-universal construction is an algorithm that can be used to simultaneously implement k objects (instead of just one object), with the guarantee that at least one of the k constructed objects progresses forever. While Herlihy's universal construction relies on atomic registers and consensus objects, a k-universal construction relies on atomic registers and k-simultaneous consensus objects (which are wait-free equivalent to k-set agreement objects in the read/write system model). This paper significantly extends the universality results introduced by Herlihy and Gafni---Guerraoui. In particular, we present a k-universal construction which satisfies the following five desired properties, which are not satisfied by the previous k-universal construction: (1) among the k objects that are constructed, at least$$\ell $$l objects (and not just one) are guaranteed to progress forever; (2) the progress condition for processes is wait-freedom, which means that each correct process executes an infinite number of operations on each object that progresses forever; (3) if any of the k constructed objects stops progressing, all its copies (one at each process) stop in the same state; (4) the proposed construction is contention-aware, in the sense that it uses only read/write registers in the absence of contention; and (5) it is generous with respect to the obstruction-freedom progress condition, which means that each process is able to complete any one of its pending operations on the k objects if all the other processes hold still long enough. The proposed construction, which is based on new design principles, is called a $$(k,\ell )$$(k,l)-universal construction. It uses a natural extension of k-simultaneous consensus objects, called $$(k,\ell )$$(k,l)-simultaneous consensus objects ($$(k,\ell )$$(k,l)-SC). Together with atomic registers, $$(k,\ell )$$(k,l)-SC objects are shown to be necessary and sufficient for building a $$(k,\ell )$$(k,l)-universal construction, and, in that sense, $$(k,\ell )$$(k,l)-SC objects are $$(k,\ell )$$(k,l)-$$ {universal}$$universal.
Published: 2014
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32. Computing in the Presence of Concurrent Solo Executions

Author: Michel Raynal, Sergio Rajsbaum, Julien Stainer, Maurice Herlihy, Department of Computer Science (Brown University), Brown University, Instituto de Matematicas [México], Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: Approximate agreement, Computer science, Distributed computing, Crash, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Parallel computing, Solo execution, 01 natural sciences, Task solvability, Topology, Message-passing, Communication object, Distributed computability, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Read/write shared memory, Asynchronous system, System partitioning, Message passing, Process (computing), 020207 software engineering, 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, Wait-freedom, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC]
Abstract: In a wait-free model any number of processes may crash. A process runs solo when it computes its local output without receiving any information from other processes, either because they crashed or they are too slow. While in wait-free shared-memory models at most one process may run solo in an execution, any number of processes may have to run solo in an asynchronous wait-free message-passing model. This paper is on the computability power of models in which several processes may concurrently run solo. It first introduces a family of round-based wait-free models, called the d-solo models, 1 ≤ d ≤ n, where up to d processes may run solo. The paper gives then a characterization of the colorless tasks that can be solved in each d-solo model. It also introduces the (d, ǫ)-solo approximate agreement task, which generalizes ǫ-approximate agreement, and proves that (d, ǫ)-solo approximate agreement can be solved in the d-solo model, but cannot be solved in the (d + 1)-solo model. The paper studies also the relation linking d-set agreement and (d, ǫ)-solo approximate agreement in asynchronous wait-free message-passing systems. These results establish for the first time a hierarchy of wait-free models that, while weaker than the basic read/write model, are nevertheless strong enough to solve non-trivial tasks.; Dans un modèle wait-free, un nombre quelconque de processus peut arrêter de fonctionner. Un processus s'exécute en solo lorsqu'il calcule sa sortie sans communiquer avec les autres processus. Dans les modèles wait-free avec des processus communicant par mémoire partagée, au plus un processus peut s'exécuter en solo, alors que, dans les modèles wait-free ou ils échangent des messages, un nombre quelconque d'entre eux peut avoir à s'exécuter en solo. Cet article étudie la calculabilité dans des modèles intermédiaires, appelés d-solo modèles, dans lesquels au plus d processus s'exécutent en solo.
Published: 2014
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33. Reliable Shared Memory Abstraction on Top of Asynchronous Byzantine Message-Passing Systems

Author: Julien Stainer, Sergio Rajsbaum, Damien Imbs, Michel Raynal, Instituto de Matematicas [México], Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: Byzantine process, Theoretical computer science, Approximate agreement, Reliable broadcast, Single-writer/multi-reader register, Computer science, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Parallel computing, 01 natural sciences, t-Resilience, Broadcast abstraction, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Byzantine fault tolerance, Reliable shared memory, Abstraction (linguistics), Distributed shared memory, Message passing, 020207 software engineering, Atomic read/write register, Distributed computing, Asynchronous message-passing system, Message-passing system, Quantum Byzantine agreement, Shared memory, 010201 computation theory & mathematics, Distributed algorithm, Distributed memory, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Quorum
Abstract: International audience; This paper is on the construction and the use of a shared memory abstraction on top of an asynchronous message-passing system in which up to t processes may commit Byzantine failures. This abstraction consists of arrays of n single-writer/multi-reader atomic registers, where n is the number of processes. Differently from usual atomic registers which record a single value, each of these atomic registers records the whole history of values written to it. A distributed algorithm building such a shared memory abstraction it first presented. This algorithm assumes t
Published: 2014
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34. Brief announcement: distributed universality: contention-awareness; wait-freedom; object progress, and other properties

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, Gadi Taubenfeld, Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interdisciplinay Center Herzliya - Israel (IDC), Interdisciplinay Center Herzliya, ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: wait-freedom, Infinite number, universal construction, k-simultaneous consensus, obstruction-freedom, Theoretical computer science, crash failures, State machine replication, Computer science, Design elements and principles, Randomized algorithm, System model, Universality (dynamical systems), Distributed algorithm, k- set agreement, Universal construction, state machine replication, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], non- blocking, asynchronous read/write system
Abstract: International audience; A notion of a universal construction suited to distributed computing has been introduced by M. Herlihy in his celebrated paper "Wait-free synchronization" (ACM TOPLAS, 1991). A universal construction is an algorithm that can be used to wait-free implement any object defined by a sequential specification. Herlihy's paper shows that the basic system model, which supports only atomic read/write registers, has to be enriched with consensus objects to allow the design of universal constructions.The generalized notion of a k-universal construction has been recently introduced by Gafni and Guerraoui (CONCUR, 2011). A k-universal construction is an algorithm that can be used to simultaneously implement k objects (instead of just one object), with the guarantee that at least one of the k constructed objects progresses forever. While Herlihy's universal construction relies on atomic registers and consensus objects, a k-universal construction relies on atomic registers and k-simultaneous consensus objects (which have been shown to be computationally equivalent to k-set agreement objects in the read/write system model where any number of processes may crash).This paper significantly extends the universality results introduced by Herlihy and Gafni-Guerraoui. In particular, we present a k-universal construction which satisfies the following five desired properties, which are not satisfied by the previous k-universal construction: (1) among the k objects that are constructed, at least l objects (and not just one) are guaranteed to progress forever; (2) the progress condition for processes is wait-freedom, which means that each correct process executes an infinite number of operations on each object that progresses forever; (3) if one of the k constructed objects stops progressing, it stops in the same state at each process; (4) the proposed construction is contention-aware, which means that it uses only read/write registers in the absence of contention; and (5) it is indulgent with respect to the obstruction-freedom progress condition, which means that each process is able to complete any one of its pending operations on the k objects if all the other process hold still long enough.The proposed construction, which is based on new design principles, is called a (k,l)-universal construction. It uses a natural extension of k-simultaneous consensus objects, called (k,l)-simultaneous consensus objects ((k,l)-SC). Together with atomic registers, (k,l)-SC objects are shown to be necessary and sufficient for building a (k,l)-universal construction, and, in that sense, (k,l)-SC objects are (k,l)-universal.
Published: 2014
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35. A Simple Broadcast Algorithm for Recurrent Dynamic Systems

Author: Michel Raynal, Jiannong Cao, Julien Stainer, Weigang Wu, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of computing [Hong Kong], Department of Computer Science [Sun Yat-sen], Sun Yat-Sen University [Guangzhou] (SYSU), ANR France-Hong Kong project CO2DIM, ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: Dynamic network analysis, Theoretical computer science, Dynamic network, Recurrent link, Distributed algorithm, Computer science, Reliability (computer networking), Mobile computing, Context (language use), Mobile entity, Tree traversal, Distributed algo- rithm, Simple (abstract algebra), Unbounded recur- rence, Bounded delay, Unbounded recurrence, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Broadcast
Abstract: This paper presents a simple broadcast algorithm suited to dynamic systems where links can repeatedly appear and disappear. The algorithm is proved correct and a simple improvement is introduced, that reduces the number and the size of control messages. As it extends in a simple way a classical network traversal algorithm (due to A. Segall, 1983) to the dynamic context, the proposed algorithm has also pedagogical flavor.; Ce rapport présente un algorithme de diffusion adapté pour les systèmes dynamiques à liens récurrents, mais où la récurrence n'est pas nécessairement bornée.
Published: 2013
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36. Synchrony weakened by message adversaries vs asynchrony restricted by failure detectors

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: TheoryofComputation_MISCELLANEOUS, ACM: F.: Theory of Computation/F.1: COMPUTATION BY ABSTRACT DEVICES/F.1.1: Models of Computation, Computer science, Source, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Computer security, computer.software_genre, 01 natural sciences, Ω, Synchronous system, Distributed computability, ACM: D.: Software/D.1: PROGRAMMING TECHNIQUES/D.1.3: Concurrent Programming, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Task, Asynchronous system, Process crash, Computer Science::Cryptography and Security, Failure detector, Round, 020203 distributed computing, business.industry, Computability, Message-passing model, Model equivalence, Adversary, Asynchrony (computer programming), Read/write model, Task (computing), 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, Σ, Message adversary, Wait-freedom, Daemon, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], business, Quorum, computer, Tournament, Adversary model, Simulation, Computer network
Abstract: International audience; A message adversary is a daemon that suppresses messages in round-based message-passing synchronous systems in which no process crashes. A property imposed on a message adversary defines a subset of messages that cannot be eliminated by the adversary. It has recently been shown that when a message adversary is constrained by a property denoted TOUR (for tournament), the corresponding synchronous system and the asynchronous crash-prone read/write system have the same computability power for task solvability. This paper introduces new message adversary properties (denoted SOURCE and QUORUM), and shows that the synchronous round-based systems whose adversaries are constrained by these properties are characterizations of classical asynchronous crash-prone systems (1) in which processes communicate through atomic read/write registers or point-to-point message-passing, and (2) enriched with failure detectors such as Ω and Σ. Hence these properties characterize maximal adversaries, in the sense that they define strongest message adversaries equating classical asynchronous crash-prone systems. They consequently provide strong relations linking round-based synchrony weakened by message adversaries with asynchrony restricted with failure detectors. This not only enriches our understanding of the synchrony/asynchrony duality, but also allows for the establishment of a meaningful hierarchy of property-constrained message adversaries.; Cet article étudie les relations entre les modèles synchrones affaiblis par des adversaires supprimant des messages et les modèles asynchrones renforcés par des détecteurs de fautes.
Published: 2013
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37. Brief announcement

Author: Julien Stainer and Michel Raynal
Subjects: Physics::Instrumentation and Detectors, Computer science, Detector, Short paper, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, First class, Process crash, 010201 computation theory & mathematics, Iterated function, Asynchronous communication, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Snapshot (computer storage), 020201 artificial intelligence & image processing, Failure detector, Algorithm
Abstract: This short paper shows how to capture failure detectors so that the base asynchronous read/wite model and the distributed iterated model have the same computational power when both are enriched with the same failure detector. To that end it introduces the notion of a "strongly correct" process and presents simulations that prove the computational equivalence when both models are enriched with the same failure detector. Interestingly, these simulations, which work for a large family of failure detector classes, can be easily extended to the case where the wait-freedom requirement is replaced by the notion of t-resilience. A noteworthy and first class feature of the proposed approach lies in its simplicity.
Published: 2012
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38. From a Store-Collect Object and Ω to Efficient Asynchronous Consensus

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, and Stainer, Julien
Subjects: Theoretical computer science, Computer science, Liveness, 020207 software engineering, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Object-oriented design, Method, Data transfer object, Shared memory, 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, Distributed algorithm, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-DC] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Snapshot (computer storage), [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC]
Abstract: This paper presents an efficient algorithm that builds a consensus object. This algorithm is based on an $\Omega$ failure detector (to obtain consensus liveness) and a store-collect object (to maintain its safety). A store-collect object provides the processes with two operations, a store operation which allows the invoking process to deposit a new value while discarding the previous value it has deposited and a collect operation that returns to the invoking process a set of pairs $(i, val)$ where $val$ is the last value deposited by the process $p_i$. A store-collect object has no sequential specification. While store-collect objects have been used as base objects to design wait-free constructions of more sophisticated objects (such as snapshot or renaming objects), as far as we know, they have not been explicitly used to built consensus objects. The proposed store-collect-based algorithm, which is round-based, has several noteworthy features. First it uses a single store-collect object (and not an object per round). Second, during a round, a process invokes at most once the store operation and the value $val$ it deposits is a simple pair $\langle r, v \rangle$ where $r$ is a round number and $v$ a proposed value. Third, a process is directed to skip rounds according to its view of the current global state (thereby saving useless computation rounds). Finally, the algorithm benefits from the adaptive wait-free implementations that have been proposed for store-collect objects, namely, the number of shared memory accesses involved in a collect operation is $O(k)$ where $k$ is the number of processes that have invoked the store operation. This makes the proposed algorithm particularly efficient and interesting for multiprocess programs made up of asynchronous crash-prone processes that run on top of multicore architectures.; Cet article présente un algorithme efficace qui implémente un objet consensus sans attente (\emph{wait-free}). Cet algorithme s'appuie sur un détecteur de fautes $\Omega$ pour garantir la vivacité du consensus et sur un objet \emph{store-collect} qui en assure la sûreté. Cette approche permet de bénéficier des implémentations adaptatives existantes de l'objet \emph{store-collect}, ce qui fait de l'algorithme proposé une alternative intéressante pour résoudre le problème du consensus dans les systèmes asynchrones sujets aux défaillances construits sur des architectures multiprocesseur.
Published: 2012

39. Increasing the Power of the Iterated Immediate Snapshot Model with Failure Detectors

Author: Julien Stainer, Michel Raynal, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Subjects: Infinite number, Theoretical computer science, Computer science, Computation, Computability, Detector, 020207 software engineering, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, Iterated function, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Snapshot (computer storage), Failure detector, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Algorithm
Abstract: The base distributed asynchronous read/write computation model is made up of $n$ asynchronous processes which communicate by reading and writing atomic registers only. The distributed asynchronous iterated model is a more constrained model in which the processes execute an infinite number of rounds and communicate at each round with a new object called immediate snapshot object. Moreover, in both models up to $n-1$ processes may crash in an unexpected way. An important computability issue associated with these models concerns their respective computability power. When considering distributed computing problems whose main issue is to cope with asynchrony and failures called decision tasks (such as consensus, set agreement, etc.) two main results are associated with the previous models. The first states that these models are computationally equivalent for decision tasks. The second states that they are no longer equivalent when both are enriched with the same failure detector. This paper shows how to capture failure detectors in each model in order both models become computationally equivalent. To that end it introduces the notion of a ''strongly correct'' process which appears particularly well-suited to the iterated model. It also presents simulations that proves the computational equivalence when both models are enriched with a failure detector. Interestingly, these simulations works for a large family of failure detector classes. The paper extends also the simulations to the case where the wait-freedom requirement is replaced by the notion of $t$-resilience. Last but not least, a noteworthy feature of the proposed approach lies in its simplicity.; Les modèles de systèmes distribués asynchrones communicant par mémoire partagée sont équivalents, du point de vue de la calculabilité, au modèle itéré où les processus communiquent via une séquence d'objets \emph{write-snapshot}. Cependant, il a été montré que l'utilisation naïve, dans le modèle itéré, des détecteurs de fautes définis pour la mémoire partagée n'apportait aucune puissance de calcul additionelle. Cet article propose une méthode systématique pour porter les détecteurs de fautes du modèle classique communicant par mémoire partagée dans le modèle itéré, ceci en préservant les équivalences de modèles. Dans ce but, il introduit la notion de processus \emph{fortement corrects} qui aide à décrire les possibilités de communication dans le modèle itéré. L'article fournit des simulations génériques (ne dépendant pas ou peu du détecteur de faute) pour prouver les équivalences de modèles. Les cas de plusieurs détecteurs de fautes connus sont traités et le résultat est étendu au cas de la $t$-résilience. Enfin, un algorithme de consensus dans le modèle itéré augmenté du détecteur de faute correspondant à $\Omega$ illustre une des possibilités offertes par cette étude.
Published: 2012

40. Relations Linking Failure Detectors Associated with k-Set Agreement in Message-Passing Systems

Author: Michel Raynal, Julien Stainer, Achour Mostefaoui, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Xavier Défago et al., Rennes, Ist, SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), and Mostefaoui, Achour
Subjects: Reduction (recursion theory), K-set, Computer science, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], k-Set agreement, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Topology, Equivalence, 01 natural sciences, Oracle, Distributed computability, [INFO.INFO-DC] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Theory, Eventual leader, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Reduction, Failure detector, 020203 distributed computing, Computability, Detector, Message passing, Fault tolerance, Impossibility, Asynchronous message-passing system, Fault-tolerance, [INFO.INFO-OH] Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, Realistic failure detector, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Quorum, Algorithm
Abstract: The k-set agreement problem is a coordination problem where each process is assumed to propose a value and each process that does not crash has to decide a value such that each decided value is a proposed value and at most k different values are decided. While it can always be solved in synchronous systems, k-set agreement has no solution in asynchronous send/receive message-passing systems where up to t ≥ k processes may crash. A failure detector is a distributed oracle that provides processes with additional information related to failed processes and can consequently be used to enrich the computability power of asynchronous send/receive message-passing systems. Several failure detectors have been proposed to circumvent the impossibility of k-set agreement in pure asynchronous send/receive message-passing systems. Considering three of them (namely, the generalized quorum failure detector ∑k, the generalized loneliness failure detector Lk and the generalized eventual leader failure detector k) the paper investigates their computability power and the relations that link them. It has three mains contributions: (a) it shows that the failure detector k and the eventual version of Lk have the same computational power; (b) it shows that Lk is realistic if and only if k ≽ n=2; and (c) it gives an exact characterization of the difference between Lk (that is too strong for k-set agreement) and Lk (that is too weak for k-set agreement)., Ce rapport reprend les différents détecteurs de fautes introduits pour renforcer les systèmes asynchrones et rendre le problème de k-accord décidable. En effet, plusieurs détecteurs de fautes ont été introduits mais certains sont trop forts et d'autres trop faibles. Ce rapport a pour but de déterminer l'espace qui sépare les premiers des seconds afin d'essayer de se rapprocher du détecteur minimal.
Published: 2011

41. Chasing the Weakest Failure Detector for k-Set Agreement in Message-passing Systems

Author: Achour Mostefaoui, Julien Stainer, Michel Raynal, Rennes, Ist, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Gestion de Données Distribuées [Nantes] (GDD), Laboratoire d'Informatique de Nantes Atlantique (LINA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IUF, ANR Displexity, ANR-11-BS02-0014,DISPLEXITY,Calculabilité et complexité en distribué(2011), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes (UN), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Subjects: Reduction (recursion theory), K-set, Computer science, Distributed computing, [INFO.INFO-DS]Computer Science [cs]/Data Structures and Algorithms [cs.DS], [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, k-Set agreement, 01 natural sciences, Electronic mail, Set (abstract data type), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Eventual leader, Set theory, Asynchronous system, Reduction, Discrete mathematics, Asynchronous distributed system, Failure detector, Wait-freedom, 020203 distributed computing, Message passing, Fault tolerance, Fault-tolerance, Message-passing system, [INFO.INFO-OH] Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 010201 computation theory & mathematics, Asynchronous communication, [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], Quorum
Abstract: This paper continues our quest for the weakest failure detector which allows the k-set agreement problem to be solved in asynchronous message-passing systems prone to any number of process failures. It has two main contributions which (we hope) will be instrumental to complete this quest. The first contribution is a new failure detector (denoted ∏∑x,y). This failure detector has several noteworthy properties. (a) It is stronger than ∑x which has been shown to be necessary. (b) It is equivalent to the pair (∑, Ω) when x = y = 1 (from which it follows that ∏∑1,1 is optimal to solve consensus). (c) It is equivalent to the pair (∑n−1, Ωn−1) when x = y = n − 1 (from which it follows that ∏∑n−1, n−1) is optimal for (n − 1)-set agreement). (d) It is strictly weaker than the pair (∑x,Ωy) (which has been investigated in previous works) for the pairs (x, y) such that 1 < y < x < n. (e) It is operational: the paper presents a ∏∑x,y-based algorithm that solves k-set agreement for k ⩾ xy. The second contribution of the paper is a proof that, for 1 < k < n − 1, the eventual leaders failure detector k (which eventually provides each process with the same set of k process identities, this set including at least one correct process) is not necessary to solve k-set agreement problem. More precisely, the paper shows that the weakest failure detector for k-set agreement and k cannot be compared.
Published: 2011
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42. Trust-aware peer sampling: Performance and privacy tradeoffs

Author: Davide Frey, Arnaud Jégou, Julien Stainer, Anne-Marie Kermarrec, Michel Raynal, As Scalable As Possible: foundations of large scale dynamic distributed systems (ASAP), SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Jégou, Arnaud
Subjects: Protocol (science), General Computer Science, Social network, business.industry, Property (programming), Computer science, Event (computing), media_common.quotation_subject, Internet privacy, 020206 networking & telecommunications, 02 engineering and technology, Recommender system, Computer security, computer.software_genre, Theoretical Computer Science, Friendship, Ticket, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, [INFO.INFO-DC] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], 020201 artificial intelligence & image processing, State (computer science), [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], business, computer, media_common
Abstract: The ability to identify people that share one's own interests is one of the most interesting promises of the Web 2.0 driving user-centric applications such as recommendation systems or collaborative marketplaces. To be truly useful, however, information about other users also needs to be associated with some notion of trust. Consider a user wishing to sell a concert ticket. Not only must she find someone who is interested in the concert, but she must also make sure she can trust this person to pay for it. This paper addresses the need for trust in user-centric applications by proposing two novel distributed protocols that combine interest-based connections between users with explicit links obtained from social networks a-la Facebook. Both protocols build trusted multi-hop paths between users in an explicit social network supporting the creation of semantic overlays backed up by social trust. The first protocol, TAPS2, extends our previous work on TAPS (Trust-Aware Peer Sampling), by improving the ability to locate trusted nodes. Yet, it remains vulnerable to attackers wishing to learn about trust values between arbitrary pairs of users. The second protocol, PTAPS (Private TAPS), improves TAPS2 with provable privacy guarantees by preventing users from revealing their friendship links to users that are more than two hops away in the social network. In addition to proving this privacy property, we evaluate the performance of our protocols through event-based simulations, showing significant improvements over the state of the art. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

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