Что такое византийская отказоустойчивость (BFT)? Как работает БФТ?

Введение в византийскую отказоустойчивость (BFT)

Византийская ошибка, или проблема византийских генералов, была широко обсуждаемой темой в различных областях, таких как информатика или распределенные системы. В криптографии, в частности, в технологии блокчейн, византийская отказоустойчивость (BFT) играет чрезвычайно важную роль. Давайте узнаем больше о BFT в этой статье!

Что такое византийская отказоустойчивость (BFT)?

Византийская отказоустойчивость — это способность распределенной системы или сети работать и достигать консенсуса (нейтрального соглашения), учитывая, что некоторые участники могут не действовать или действовать злонамеренно. Его название происходит от парадокса, который называется «Проблема византийских генералов», тогда как византийская отказоустойчивость является решением проблемы.

Проблема византийских генералов

Проблема византийских генералов была впервые представлена в 1982 году в статье группы сотрудников Microsoft Research. Проблема была четко описана следующим образом:

«Представьте себе, что несколько дивизий византийской армии расположились лагерем за пределами вражеского города, и каждой дивизией командует свой генерал. Генералы могут общаться друг с другом только через посыльного. Наблюдая за противником, они должны принять общий план действий.

Однако некоторые из генералов могут быть предателями, пытающимися помешать лояльным генералам прийти к соглашению. Генералы должны решить, когда атаковать город, но им нужно, чтобы большая часть их армии атаковала одновременно.

Алгоритмы консенсуса в блокчейне

Существует множество способов достижения византийской отказоустойчивости. В пространстве блокчейна также существуют различные алгоритмы консенсуса, каждый из которых имеет свои решения проблемы для оптимальной эффективности. Рассмотрим несколько ключевых алгоритмов:

Как Proof of Work достигает византийской отказоустойчивости

Биткойн с его алгоритмом консенсуса Proof of Work является одним из первых, достигших византийской отказоустойчивости в криптовалюте. С момента своего появления в 2008 году Proof of Work оказался одним из самых безопасных и надежных решений этой проблемы.

Как работает практическая византийская отказоустойчивость (pBFT)

Практическая византийская отказоустойчивость (pBFT) — алгоритм консенсуса, введенный в конце 90-х годов с целью решения существующих проблем уже доступных решений византийской отказоустойчивости.

Система pBFT функционирует только тогда, когда максимальное количество вредоносных узлов не может превышать или равняться одной трети всех узлов в системе.

Этапы консенсуса pBFT

• Запрос: клиент отправляет запрос основному (лидерному) узлу.
• Предварительная подготовка: первичный узел рассылает запрос всем вторичным узлам.
• Подготовка: узлы выполняют запрошенную услугу.
• Фиксация: ответ отправляется клиенту, если он действителен.

Часто задаваемые вопросы о BFT в крипто

Является ли Proof of Stake византийской отказоустойчивостью?

Так, технология блокчейн может использовать алгоритмы консенсуса, такие как Proof of Stake, чтобы соответствовать требованиям византийской отказоустойчивости.

Tendermint BFT?

Tendermint является первой адаптацией консенсуса Proof-of-Stake, основанного на алгоритме практической византийской отказоустойчивости (PBFT).

Ethereum и византийская отказоустойчивость

Ethereum использует алгоритм консенсуса Proof-of-Work, но в ближайшем будущем переключится на Proof-of-Stake, что позволит ему соответствовать византийской отказоустойчивости.

Заключение

Византийская отказоустойчивость — это ключевая концепция для обеспечения надежности и безопасности распределенных систем, таких как блокчейн. Она позволяет сетям работать корректно, даже когда некоторые участники ведут себя злонамеренно или сталкиваются с проблемами. Понимание BFT поможет вам глубже разобраться в технологиях, лежащих в основе криптовалют и блокчейна.