Verificación formal de protocolos distribuidos

• Autores: Naser Pastoriza, Alejandro José
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: D'Argenio, Pedro Ruben; Gotsman, Alexey
• Materia: Teoría de la computación; Modelos computacionales; Protocolos distribuídos; Distributed computing models; Distributed algorithms; Theory of computation; Paxos; Atomic broadcast; Formal verification; Distributed protocols
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Lic. en Cs de la Computación)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.
Fil: Naser Pastoriza, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
En esta tesis probamos la correctitud de tres protocolos distribuidos. Primero, el algoritmo Single Decree Paxos que resuelve el problema de llegar a un acuerdo, o alcanzar consenso, entre un conjunto de procesos. Segundo, una optimización del protocolo de broadcast atómico de ZooKeeper que implementa un esquema primary-backup en el cual un proceso primario ejecuta las operaciones del cliente y utliza Zab para propagar los correspondientes cambios incrementales de estado a los procesos backup. Dicha optimización desarrollada por Alexey Gotsman, Joe Izraelevitz y Gregory Chockler, reduce la transferencia de estado durante la elección del lı́der. Por último, una variante del protocolo Vertical Paxos en las lı́neas de Reconfigurable Atomic Transaction Commit, Bravo & Gotsman, PODC’19, una clase de algoritmo Paxos en el cual reconfiguraciones pueden ocurrir durante el proceso de alcanzar acuerdo. Posteriormente, formalizamos la prueba de Single Decree Paxos en Dafny, un lenguaje de programación verifier-friendly basado en lógica de Floyd-Hoare que automatiza la verificación a través del SMT solver Z3.
In this thesis we prove the correctness of three distributed protocols. First, the Single Decree Paxos algorithm which solves the problem of reaching agreement, or consensus, among a set of processes. Secondly, an optimization of the ZooKeeper atomic broadcast protocol which implements a primary-backup scheme in which a primary process executes client operations and uses Zab to propagate the corresponding incremental state changes to the backup processes. Such optimization developed by Alexey Gotsman, Joe Izraelevitz and Gregory Chockler, reduces state transfer during the leader election. Lastly, a variant of Vertical Paxos along the lines of Reconfigurable Atomic Transaction Commit, Bravo & Gotsman, PODC’19, a class of Paxos algorithm in which reconfigurations can occur in the middle of reaching agreement. Finally, we formalize the proof of Single Decree Paxos in Dafny, a verifier-friendly programming language based on Floyd-Hoare logic that automates verification via the Z3 SMT solver.
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Fil: Naser Pastoriza, Alejandro José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.