BỘ LỌC XOR NHANH HƠN VÀ NHỎ HƠN BỘ LỌC BLOOM VÀ CUCKOO

Xor Filters Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo Filters Xor Filters Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo Filters (BỘ LỌC XOR NHANH HƠN VÀ NHỎ HƠN BỘ LỌC BLOOM VÀ CUCKOO) GROUP K34 Group 5 ~~~. BỘ LỌC XOR NHANH HƠN VÀ NHỎ HƠN BỘ LỌC BLOOM VÀ CUCKOO

Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo Filters (BỘ LỌC XOR: NHANH HƠN VÀ NHỎ HƠN BỘ LỌC BLOOM VÀ CUCKOO) GROUP K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo NỘI DUNG BÀI TOÁN BỘ LỌC XOR PHÂN TÍCH THUẬT TỐN SO SÁNH BỘ LỌC XOR VÀ BLOOM, COCKOO ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo BÀI TOÁN BỘ LỌC XOR Hình 1: Mơ tả tốn Bộ lọc Xor K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo BÀI TOÁN BỘ LỌC XOR Đặc điểm lọc Bloom Tập X gồm n phần tử Dùng k hàm băm Vecto bit khởi tạo Bài toán: Chèn phần tử x thuộc tập X vào lọc Bloom sau: - - - Băm x qua k hàm băm Gán vào V bit tương ứng vị trí Khi đó, biết x có thuộc hay không thuộc V K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo BÀI TOÁN BỘ LỌC XOR Đặc điểm lọc Cuckoo Tập X gồm n phần tử Thường dùng hàm băm Dùng cấu trúc bảng để lưu lọc Thực hiện: - Băm x qua hàm băm xếp vào bảng - Nếu h1, h2 băm vào chỗ mà khóa chèn trước chiếm làm tương tự lồi chim Cuckoo, ấp trứng, đảo trứng K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo BÀI TOÁN BỘ LỌC XOR Đặc điểm lọc XOR Tập S gồm n phần tử Thường dùng hàm băm kết hợp hàm dấu vân tay Dùng cấu trúc mảng để lưu lọc Thực hiện: - Sử dụng thuật toán băm, Xor để trả kết luận x thuộc tập S hay không thuộc K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo PHÂN TÍCH THUẬT TOÁN TRONG XOR Ký hiệu Ý nghĩa U Tập hợp tất yếu tố có (ví dụ: tất chuỗi) S Một tập hợp phần tử từ tập hợp U (còn gọi "khóa") |S| B c=|B| Số lượng tập hợp S Mảng giá trị k-bit Kích thước (hoặc dung lượng) mảng B, ta đặt c = ⌊1,23 · | S | ⌋ + 32 fingerprint Hàm băm ngẫu nhiên ánh xạ phần tử giá trị U thành k-bit (số nguyên [0, 2k)) h0, h1, h2 Hàm băm từ U thành số nguyên [0, ⌊c / 3⌋), [⌊c / 3⌋, ⌊2c / 3⌋), [⌊2c / 3⌋, c) tương ứng x xor y B[i] ϵ Phép hai giá trị Các giá trị k-bit mục i (các mục 0) Xác suất sai số dương K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo Hình 2: Các ký hiệu dùng thuật tốn PHÂN TÍCH THUẬT TOÁN TRONG XOR Input: S, h0, h1, h2 Bước 1: Khởi tạo dung lượng c, mảng H có dung lượng c Bước 2: Xét key x thuộc S, qua hàm băm gán vào mảng H: H[h0(x)], H[h1(x)], H[h2(x)] Bước 3: Khởi tạo hàng đợi Q Xét set H[i], chứa key thêm i vào Q Bước 4: Khởi tạo ngăn xếp St Xét Q[i], set H[i] chứa key thêm (x,i) vào St đồng thời xóa H[h0(x)], H[h1(x)], H[h2(x)] tiếp tục kiểm tra H[i] để đưa i vào Q Output: Thành công trả St |St| = |S| Ngược lại, thất bại K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo PHÂN TÍCH THUẬT TỐN TRONG XOR Input: S, B, hàm fingerprinter Bước 1: Lấy ngẫu nhiên hàm băm h0, h1, h2 độc lập với hàm vân tay Bước 2: Thực lặp: map(S, h0, h1, h2) (Thuật toán 3) Bước 3: Thực phép Xor gán giá trị vào mảng B Output: B, h0, h1, h2 Output: Thành công trả St |St| = |S| Ngược lại, thất bại K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo PHÂN TÍCH THUẬT TỐN TRONG XOR Input: S, B, hàm fingerprinter Output: B giá trị k bit phép Xor B = {1011; 0011; 1000; 0101; 1111} Kiểm tra xem ‘0110’ có thuộc tập B không? Output: Thành công trả St |St| = |S| Ngược lại, thất bại K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 10 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 11 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 12 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 13 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 14 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 15 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 16 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 17 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 18 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 So sánh không gian nhớ Sử dụng nhớ lý thuyết cho lọc Bloom (được tối ưu hóa cho khơng gian), lọc Cuckoo (ở công suất tối đa) lọc Xor cho giới hạn mong muốn xác suất sai số dương K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 19 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.2 So sánh thời gian truy vấn Kết điểm chuẩn kiểm tra tư cách thành viên, 25% tìm thấy Thời gian tính nano giây cho truy vấn K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 20 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3 So sánh thời gian truy vấn không gian nhớ Thời gian truy vấn so với chi phí khơng gian, 25% tìm thấy K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 21 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3 So sánh thời gian truy vấn không gian nhớ Thời gian truy vấn so với chi phí khơng gian, 100% tìm thấy K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 22 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH BẰNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3 So sánh thời gian truy vấn không gian nhớ FPP so với sử dụng khơng gian tính bit / khóa, thang đo nhật ký FPP K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 23 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE! K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 24 ... K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 10 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 11 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor. .. LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 13 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 14 Bộ LỌC XOR K34 - Group. .. Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 15 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: Faster and Smaller Than Bloom and Cuckoo 16 Bộ LỌC XOR K34 - Group ~~~~~ Xor Filters: