Blockchains facilitate decentralization, security, identity, and data management in cyber-physical systems. However, consensus protocols used in blockchains are prone to high message and computational complexity costs and are not suitable to be used in IoT. One way to reduce message complexity is to randomly assign network nodes into committees or shards. Keeping committee sizes small is then desirable in order to achieve lower message complexity, but this comes with a penalty of reduced reliability as there is a higher probability that a large number of faulty nodes will end up in a committee. In this work, we study the problem of estimating a probability of a failure in randomly sharded networks. We provide new results and improve existing bounds on the failure probability. Thus, our framework also paves the way to reduce committee sizes without reducing reliability.


翻译:区块链在物联网中实现去中心化、安全性、身份和数据管理。然而,区块链中使用的共识协议容易产生高消息和计算复杂性成本,并且不适合在物联网中使用。降低消息复杂度的方法是将网络节点随机分配到委员会或分片中,把委员会大小保持较小有助于实现较低的消息复杂度,但这会带来可靠性降低的代价,因为更多的有故障节点可能会被分配到委员会中。在这项工作中,我们研究了随机分片网络中故障发生的概率估计问题。我们提供了新的结果并改进了现有的数据包失效概率的上限。因此,我们的框架同时提供了降低委员会大小而不降低可靠性的方法。

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