title: SRBC Theory Validation Program — Round 10：Concurrency / MVCC / Multi-Writer Conflict
author: Neo.K with Aletheia (GPT-5.6 Sol)
institution: EveMissLab / 一言諾科技有限公司
version: v0.1
date: 2026-09-23
language: zh-TW
document_type: Multi-Writer MVCC / Concurrency Validation Report
status: Round 10 completed

SRBC Theory Validation Program — Round 10

Concurrency / MVCC / Multi-Writer Conflict

作者： Neo.K with Aletheia (GPT-5.6 Sol)
機構： EveMissLab / 一言諾科技有限公司
日期： 2026-09-23
版本： v0.1

Canonical Source Note

本輪把 PQRSRC 從 single-writer persistent runtime 推進到 multi-writer MVCC。

所有 writer mutation 在 base snapshot 上先被 canonicalize 成 absolute patch，再進行 CAS / optimistic read-footprint validation。這一點很重要：若 transaction 只保存「toggle / increment」而不保存 base-relative intent，stale rebase 的語義可能改變。

0. 問題

兩個 agent：

T_A, \quad T_B

同時從：

S_0

開始。

如果 A 先 commit，B 還拿著舊 base：

S_0,

系統要回答：

B 一律拒絕？
B 可不可以 rebase？
哪些 dependency 被 A 改了？
A/B 是否其實互不影響？
reader 是否仍看到自己的 old snapshot？
只靠 write-write conflict 夠不夠？

1. Pairwise Test

建立五類 transaction pairs，每類 1000：

class	n	OCC conflicts	policy classification correct
random	1000	26	1000
dependency_stale	1000	1000	1000
evidence_vs_semantic	1000	1000	1000
nuisance_vs_semantic	1000	0	1000
same_key	1000	1000	1000

總：

\boxed{ 5000 }

pairs。

MVCC/OCC classification：

\boxed{ 5000/5000 }

符合 read-footprint policy。

2. CAS-only

兩個 writer 都從同一 base 開始。

A commit 後，B 的 base hash 必然 stale。

純 CAS 因此：

\boxed{ 5000/5000 }

全部拒絕第二 writer。

安全，但其中其實有：

\boxed{ 1974 }

個 transaction 可安全 rebase。

比例：

\boxed{ 39.48\%. }

所以 CAS-only 會浪費大量可合併 work。

3. Blind overwrite

對 direct write key 不同的 pairs，共：

\boxed{ 3987 }

組。

若完全不做 CAS / MVCC，而讓 B 把自己從舊 base 算出的 snapshot 直接覆蓋 HEAD：

\boxed{ 3987 }

組全部發生 lost update。

rate：

\boxed{ 100\%. }

這不是說所有真實 workload 都會 100% lost update，而是這個控制實驗故意比較：

B-only stale snapshot vs A→B serial state。

只要 A 有非重疊變更，B-only publish 就把 A 丟掉。

4. Direct write-write heuristic

只看：

W_A\cap W_B.

結果：

heuristic	precision	recall	FP	FN
direct write overlap	100.00%	33.48%	0	2013
affected-set overlap	98.18%	100.00%	56	0

direct write overlap precision：

100\%.

但 recall 只有：

\boxed{ 33.48\%. }

漏掉：

\boxed{ 2013 }

個 OCC conflicts。

典型：

random: A=random-A-8, B=random-B-8, stale reads=['sd::MH-C1']
random: A=random-A-168, B=random-B-168, stale reads=['sd::BER-C2']
random: A=random-A-233, B=random-B-233, stale reads=['sd::BG-C2']
random: A=random-A-254, B=random-B-254, stale reads=['sd::BER-C1']
random: A=random-A-346, B=random-B-346, stale reads=['sd::MH-C1']
random: A=random-A-442, B=random-B-442, stale reads=['sd::TE-C3']

這些 transaction 沒寫同一 key，但讀取 dependency 已 stale。

5. Affected-set overlap heuristic

如果只看：

\operatorname{Aff}(A) \cap \operatorname{Aff}(B) \neq\varnothing,

recall：

\boxed{ 100\%. }

但有：

\boxed{ 56 }

個 false positives。

例：

random: A=random-A-0, B=random-B-0
random: A=random-A-15, B=random-B-15
random: A=random-A-19, B=random-B-19
random: A=random-A-68, B=random-B-68
random: A=random-A-69, B=random-B-69
random: A=random-A-93, B=random-B-93

這些 pair 雖然最後需要重算某些相同 certificates，但 transaction read footprint 沒失效，因此仍可用 serial rebase 合法合併。

所以：

\boxed{ \text{affected overlap} }

是很好的保守 prefilter，

但不是 final conflict criterion。

6. Dependency stale control

1000 組：

\text{parent semantic writer} + \text{child local writer}.

例如：

MH\text{-}C1 + MH\text{-}C2.

direct write keys 不同。

但 child transaction read：

SD(MH\text{-}C1).

所以：

\boxed{ 1000/1000 }

被 OCC 正確判 conflict。

這正是 write-write detector 會漏掉的核心類型。

7. Evidence vs Semantic

同一 certificate：

A 改 semantic state；
B 只更新 evidence。

B transaction 在開始時讀：

SD(C).

A commit 後：

SD(C)

改變。

因此：

\boxed{ 1000/1000 }

正確 conflict。

證據不能悄悄附著到另一個 semantic epoch。

8. Nuisance vs Semantic

同一 certificate：

A 改 semantic；
B 改 rendering / nuisance metadata。

nuisance transaction 不讀 semantic digest。

所以：

\boxed{ 0/1000 }

conflict。

這再次顯示：

\boxed{ \text{artifact layer} \neq \text{semantic layer}. }

9. Safe rebase 的 commutativity

對雙向 read footprint 都穩定的 pairs：

\boxed{ 1960 }

組。

比較：

A;B

與：

B;A.

failure：

\boxed{ 0. }

因此這批 safe merge 不只可序列化，而且在此 workload 中實際 commute。

10. 1000 rounds × 5 concurrent writers

每 round：

5

個 writers 全部從同一 base snapshot 開始。

共：

\boxed{ 5000 }

writer attempts。

OCC/MVCC：

accepted： $\boxed{ 4701 }$
conflicted： $\boxed{ 299 }$
accepted rate： $\boxed{ 94.02\% }$

每次 accepted commit 都和「依 commit order 重放 absolute patches」的 serial oracle 比較。

failure：

\boxed{ 0. }

11. Snapshot reader

reader 在 epoch 0 pin 一份 snapshot。

接著 current HEAD 連續 advance：

1000

步。

old reader snapshot：

\boxed{ 1000/1000 \text{ stable}. }

current HEAD 已改變。

所以第一代 MVCC reader isolation 成立：

\boxed{ \operatorname{Read}_{E_0} \text{ 不被 later commits 污染}. }

12. Write Skew / Predicate Dependency

這輪又故意做一個 synthetic global invariant：

MH source root 與 MH observed-query root 不得同時進入 revised state。

兩個 transaction：

A 改 source；
B 改 query。

direct keys 完全不同。

如果 transaction read footprint 沒宣告這個跨 key predicate：

\boxed{ A,B \text{ 都可 commit，最後 invariant 被破壞}. }

加入 predicate dependency footprint 後：

\boxed{ \text{第二 writer conflict}. }

因此：

\boxed{ \text{key-level MVCC} \not\Rightarrow \text{serializable semantic invariants}. }

跨 key / range / graph invariant 必須是一等 read dependency。

13. Same-Intent Conflict

1000 組 same-key transaction：

A 與 B 從同一 base 寫同一 absolute target。

conservative OCC：

\boxed{ 1000/1000 }

都 conflict。

但從 closure-state semantics 看：

\boxed{ 1000/1000 }

可辨識為 idempotent same-intent write。

所以可選擇：

ALREADY_APPLIED / COALESCED

而不必要求 B 重算。

但這個優化只對 pure closure-state write 安全。

如果 transaction 還有外部 side effect，必須用 txid / outbox / idempotency key。

14. Transaction Intent

Round 10 因此正式要求 transaction 不只是：

(\text{base},\text{write set}).

而是：

\boxed{ T = ( \mathrm{txid}, E_b, H_b, R_T, W_T, P_T, I_T ). }

其中：

I_T

是 canonical intent digest。

這使：

same-intent dedup；
stale rebase；
audit；
conflict explanation；

都有穩定 identity。

15. MVCC Conflict 不等於 Semantic Contradiction

B 被 OCC reject，只表示：

B 的 base assumptions / reads 已經 stale。

不表示：

\boxed{ \text{A 和 B 的命題互相邏輯矛盾}. }

有些 transaction rebase 後可能完全合法，只是需要人／agent 再確認新 context。

因此 conflict artifact 應保存：

conflict:
  stale_reads:
    - ...
  semantic_contradiction: unknown

不能把 concurrency conflict 偷換成 logic refutation。

16. Round 10 核心結果

CAS

安全，但過度拒絕：

1974

個安全 rebase opportunity。

Blind overwrite

lost update control：

3987/3987.

Direct WW

precision 高但 recall 低：

33.48\%.

Affected overlap

recall 高：

100\%

但有 false positive。

Read-footprint OCC

pair policy：

5000/5000.

Multi-writer serialization

5000

attempts，serial oracle：

0

failures。

Predicate guard

write-skew control 成功被攔截。

17. 本輪沒有證明什麼？

這仍然是 single-process shared-memory MVCC simulator。

沒有證明：

distributed consensus；
network partition；
clock / lease correctness；
real database MVCC implementation；
external side-effect exactly-once；
arbitrary semantic predicate discovery；
automatic human-intent equivalence。

本輪證據是：

\boxed{ \text{transaction dependency / conflict geometry validation}. }

18. 下一輪

Round 11 最自然的是：

\boxed{ \text{Three-Way Semantic Merge / Branch Reconciliation}. }

也就是不只 conflict / reject，而是對兩個 diverged semantic branches：

B_A, \quad B_B

建立：

common ancestor；
semantic diff；
query-sensitive conflict；
automatically mergeable commitments；
non-mergeable commitments；
conflict certificate；
human / agent resolution patch；
post-merge QRC / QRU / QDU re-evaluation。

這會把 SREG 一直講的：

\boxed{ \text{Branch} \rightarrow \text{Merge} }

真正做成機器原生 semantic merge。

附錄 A：Pair Classes

class	n	conflict	classification correct
random	1000	26	1000
dependency_stale	1000	1000	1000
evidence_vs_semantic	1000	1000	1000
nuisance_vs_semantic	1000	0	1000
same_key	1000	1000	1000

附錄 B：Heuristic Comparison

heuristic	precision	recall	FP	FN
direct write overlap	100.00%	33.48%	0	2013
affected-set overlap	98.18%	100.00%	56	0

附錄 C：Machine Results

{
  "base": {
    "round": "SRBC Theory Validation Round 10",
    "pair_tests": 5000,
    "classes": {
      "random": {
        "n": 1000,
        "conflict": 26,
        "merge_ok": 1000
      },
      "dependency_stale": {
        "n": 1000,
        "conflict": 1000,
        "merge_ok": 1000
      },
      "evidence_vs_semantic": {
        "n": 1000,
        "conflict": 1000,
        "merge_ok": 1000
      },
      "nuisance_vs_semantic": {
        "n": 1000,
        "conflict": 0,
        "merge_ok": 1000
      },
      "same_key": {
        "n": 1000,
        "conflict": 1000,
        "merge_ok": 1000
      }
    },
    "cas": {
      "stale_second_writer_rejected": 5000,
      "failures": 0
    },
    "mvcc_occ": {
      "expected_classifications_correct": 5000,
      "failures": 0
    },
    "blind_overwrite": {
      "direct_disjoint_candidates": 3987,
      "lost_update_cases": 3987,
      "lost_update_rate": 1.0
    },
    "heuristics": {
      "direct_write_overlap": {
        "precision": 1.0,
        "recall": 0.33476536682088565,
        "tp": 1013,
        "fp": 0,
        "tn": 1974,
        "fn": 2013
      },
      "affected_overlap": {
        "precision": 0.981829980532122,
        "recall": 1.0,
        "tp": 3026,
        "fp": 56,
        "tn": 1918,
        "fn": 0
      }
    },
    "commutativity": {
      "safe_bidirectional_rebase_pairs": 1960,
      "failures": 0
    },
    "same_intent": {
      "same_key_pairs": 1000,
      "occ_conflicts": 1000,
      "note": "Conservative OCC rejects even idempotent same-intent writes unless transaction identity/intent dedup is added."
    },
    "predicate_write_skew_control": {
      "without_predicate_guard_invariant_violated": true,
      "with_predicate_footprint_second_writer_conflicted": true
    },
    "snapshot_reader": {
      "steps": 1000,
      "pinned_snapshot_stable": true,
      "pinned_hash": "913da29d5bc4b2847a5e0d69d4b82e32467d19a440c44282171d2d069ec3ab50",
      "current_head_hash": "bcf345f9cc58194af9bae68d826419386728283cf143ed5afe384375ae372b19",
      "head_advanced": true
    }
  },
  "extended": {
    "multi_writer": {
      "rounds": 1000,
      "writers_per_round": 5,
      "writer_attempts": 5000,
      "accepted": 4701,
      "conflicted": 299,
      "serial_oracle_failures": 0,
      "accept_rate": 0.9402
    },
    "same_intent_coalescing": {
      "tests": 1000,
      "normal_occ_conflicts": 1000,
      "semantically_idempotent_coalescible": 1000,
      "coalescible_rate": 1.0,
      "boundary": "Safe only for closure-state semantics; external side effects require tx-id/idempotency-key rules."
    },
    "pairwise_capacity": {
      "occ_conflicts": 3026,
      "safe_rebases": 1974,
      "safe_rebase_rate": 0.3948,
      "cas_only_would_reject_safe_rebases": 1974
    }
  }
}

附錄 D：Artifacts

SRBC_Theory_Validation_Round10_Report_v0.1_2026-09-23.md
SRBC_Core_Patch_v0.10_2026-09-23.md
pqrsrc_mvcc_protocol_v010.yaml
round10_mvcc_runtime.py
results_round10.json
results_round10_extended.json
results_round10_combined.json
pair_results_round10.jsonl
multiwriter_round10.jsonl
input_certificates_v07/*.json
validation.json

SRBC Theory Validation Program — Round 10：Concurrency _ MVCC _ Multi-Writer Conflict