Bizans Hata Toleransı (BFT).

Византийская отказоустойчивость (BFT) — это концепция, которая позволяет достичь консенсуса даже в распределенных системах, где отправляемые данные могут не полностью и точно достигать получателя или могут столкнуться с враждебными атаками.

Византийская отказоустойчивость — это концепция, разработанная Лесли Лэмпортом, Робертом Шостаком и Маршаллом Пизом для решения «проблемы византийских генералов», описанной в статье, опубликованной в 1982 году, и минимизации потенциального ущерба.

В чем проблема византийских генералов?

Задача византийских генералов — логическая дилемма, введенная в 1982 году. Эта дилемма иллюстрирует коммуникативные трудности, с которыми столкнулась группа византийских генералов, когда они пытались достичь консенсуса в отношении своего следующего шага скоординированным образом.

Базовый сценарий задачи основан на предположении, что у каждого генерала есть своя армия и она размещена в разных точках города, который они планируют атаковать. Главное, чтобы генералы согласились и скоординировано реализовали совместное решение. Однако проблемы со связью, такие как задержка, повреждение или потеря сообщений, затрудняют успешное информирование об этом решении других генералов.
Вступай в наше сообщество в TELEGRAM канале
Кроме того, помимо проблем со связью, один или несколько генералов могут действовать злонамеренно и отправлять поддельные сообщения, чтобы ввести в заблуждение других генералов. Такое поведение может привести к сбою системы.

Рассматривая проблему византийских генералов в контексте технологии блокчейн, каждый генерал представляет собой узел, и важно, чтобы участники системы достигли консенсуса. Однако во избежание полного провала большинство должно согласиться на одно и то же действие и осуществить его.

В этих распределенных системах обычно требуется, чтобы по крайней мере две трети узлов были честными и заслуживающими доверия. Если большая часть сети действует злонамеренно, система становится уязвимой для сбоев и атак, что влечет за собой такие опасности, как атака 51%.

Что такое византийская отказоустойчивость (BFT)?

Византийская отказоустойчивость (BFT) — это концепция, разработанная для решения «проблемы византийских генералов» или минимизации потенциального ущерба. Этот подход предназначен для обеспечения надежной работы узлов в распределенной системе и получения точных результатов. BFT поддерживает консенсус в системе, сводя к минимуму последствия ошибок и враждебного поведения при общении между узлами.

Проблема византийских полководцев предстает как комплексная проблема, решение которой включает более одного возможного сценария. Поэтому существуют разные подходы и решения для византийской отказоустойчивости (BFT). Точно так же существуют различные методы и алгоритмы консенсуса для блокчейна для достижения BFT.
Некоторые алгоритмы консенсуса требуют, чтобы все участники сети достигли полного согласия, в то время как другие считают достаточным согласие большинства. Эти алгоритмы также могут быть разработаны как децентрализованные или основанные на центральной власти. Каждый подход имеет свои преимущества и недостатки, и важно выбрать наиболее подходящий алгоритм, исходя из требований проекта.

Алгоритмы консенсуса:
- Доказательство работы (PoW): PoW — один из самых популярных и старых алгоритмов консенсуса. Этот алгоритм, который используется в криптовалютах, таких как биткойн, основан на том, что майнеры создают блоки, решая математические задачи. Решенная проблема гарантирует, что блок считается действительным. Однако PoW критикуют за высокое энергопотребление.
- Proof of Stake (PoS): PoS — это алгоритм консенсуса, который появился как альтернатива PoW. Здесь участники, которые создадут блок, получают право создать блок, заблокировав определенное количество криптовалют в блокчейне на определенный период времени. PoS выделяется своей энергоэффективностью и экологичностью.
- Практическая византийская отказоустойчивость (pBFT): pBFT — это алгоритм консенсуса, особенно подходящий для консорциумов, члены которых частично доверяют. Алгоритм предназначен для работы в асинхронных системах. Он оптимизирован для обеспечения высокой производительности и быстрого времени выполнения. Фактически все узлы в модели pBFT являются конвейерными. Один из них является главным узлом (лидером), остальные называются резервными узлами. Все узлы в системе взаимодействуют друг с другом. Цель всех честных узлов — согласовать состояние системы на основе мнения большинства. Важно не только доказать, что сообщения пришли от конкретного однорангового узла, но и убедиться, что сообщение не изменилось во время передачи.

Это примеры некоторых алгоритмов консенсуса, и в зависимости от потребностей проекта могут быть предпочтительны более конкретные алгоритмы. Алгоритмы консенсуса играют решающую роль в обеспечении надежности и эффективности распределенных систем, и постоянное развитие и совершенствование этих алгоритмов повысит производительность будущих распределенных систем.