33、拜占庭全序广播与终止可靠广播详解

拜占庭全序广播与终止可靠广播详解

1. 全序广播基础性质分析

全序广播在分布式系统中是一个重要的抽象概念。它具有一些关键性质，包括无重复、一致性、有效性和全序性。
- 无重复性质 ：该性质源于可靠广播抽象的无重复性质和共识抽象的完整性，同时会检查已交付变量中包含的消息不会添加到无序集合中。
- 一致性性质 ：假设某个正确进程 p 全序交付（to - deliver）了消息 m，根据算法，p 必定在某一轮中决定了包含 m 的消息集合。由于算法和共识的终止性质，每个正确进程最终会在该轮决定相同的消息集合，所以每个正确进程最终都会全序交付 m。
- 有效性性质 ：设正确进程 p 全序广播（to - broadcast）了消息 m。假设 p 永远不会全序交付 m，这意味着 m 永远不会包含在任何正确进程的已决定消息集合中。但由于可靠广播的有效性，每个正确进程最终会可靠交付（rb - deliver）m。因此，存在一轮，每个正确进程会向共识提议包含 m 的无序消息集合。根据共识的有效性，p 会决定包含 m 的一批消息并在同一轮全序交付 m。
- 全序性质 ：设 p 和 q 是两个正确进程，都全序交付了消息 m2。若 p 在 m2 之前全序交付了不同的消息 m1，分两种情况：
- 若 p 在同一轮全序交付 m1 和 m2，由于共识的一致性，q 必定在该轮决定了相同的消息集合，所以 q 也会在 m2 之前全序交付 m1。
- 若 m1 包含在 p 决定的消息集合中，且该轮早于 m2 所在轮，由于共识的一致性，q 必定在较早轮