Exploring heterogeneity in loosely consistent decentralized data replication

• Main Author: Roman, Pierre-Louis
• Other Authors: Rennes 1
• Language: en
• Published: 2018
• Subjects: Système décentralisé; Cohérence à terme; Protocole épidémique; Blockchain; Decentralized system; Eventual consistency; Epidemic protocol
• Online Access: http://www.theses.fr/2018REN1S091/document

Les systèmes décentralisés sont par nature extensibles mais sont également difficiles à coordonner en raison de leur faible couplage. La réplication de données dans ces systèmes géo-répartis est donc un défi inhérent à leur structure. Les deux contributions de cette thèse exploitent l'hétérogénéité des besoins des utilisateurs et permettent une qualité de service personnalisable pour la réplication de données dans les systèmes décentralisés. Notre première contribution Gossip Primary-Secondary étend le critère de cohérence Update consistency Primary-Secondary afin d'offrir des garanties différenciées de cohérence et de latence de messages pour la réplication de données à grande échelle. Notre seconde contribution Dietcoin enrichit Bitcoin avec des nœuds diet qui peuvent (i) vérifier la validité de sous-chaînes de blocs en évitant le coût exorbitant de la vérification initiale et (ii) choisir leur propres garanties de sécurité et de consommation de ressources. === Decentralized systems are scalable by design but also difficult to coordinate due to their weak coupling. Replicating data in these geo-distributed systems is therefore a challenge inherent to their structure. The two contributions of this thesis exploit the heterogeneity of user requirements and enable personalizable quality of services for data replication in decentralized systems. Our first contribution Gossip Primary-Secondary enables the consistency criterion Update consistency Primary-Secondary to offer differentiated guarantees in terms of consistency and message delivery latency for large-scale data replication. Our second contribution Dietcoin enriches Bitcoin with diet nodes that can (i) verify the correctness of entire subchains of blocks while avoiding the exorbitant cost of bootstrap verification and (ii) personalize their own security and resource consumption guarantees.