简单读懂拜占庭容错

2019-04-14 15:03 栏目:经验之谈 来源: 查看()
前言:拜占庭容错是区块链领域的常用术语,也是密码学的核心问题。本文适合初学者阅读。作者Demiro Massessi由“Blue Fox Notes”社区Dyna翻译。
 

译者注:本文简化了可能出现在“拜占庭常规”问题中的各种数学模型。有人指出,拜占庭问题解决的核心是“虽然有驱逐舰,但计算能力最强的链条可以被视为主链,因为作为叛徒的成本和竞争(发布假块)是因为区块链的分散性和自治性,如何在允许某些错误的同时在许多参与节点之间达成共识并传递信息,这是一个核心问题,Nakamoto已经做到了。

简单读懂拜占庭容错

当您开始了解区块链时,您经常会听到一个术语:拜占庭容错(BFT)。如果你想弄清楚,这个词听起来很奇怪和神秘,我们可以用一个故事解释它。

1982年,提出了一个名为General Byzantine的数学问题。其背后的数学原理在此不再详述。从本质上讲,拜占庭将军问题是关于两个帝国之间的战争的故事。

一个帝国被放置在一个坚固的墙上,另一个帝国的数字将军包围着这个城市,每个将军都带领军队等待攻击。这两个帝国是完全匹配的。

如果所有将军同意并同时进行攻击,他们将有足够的力量击败墙上的帝国并赢得战争。

然而,无论出于何种原因,如果他们不能同时协调并发动攻击,即使只有一名将军错过了这些信息,他们的攻城计划也会失败并输掉战争。

拜占庭将军问题探讨了密码学的一个关键领域。事实上,这是密码学的核心,其实质是如何在某些人可能“反叛”的环境中交换信息。

简单读懂拜占庭容错

现在,这些将军交流的唯一方法是派遣一名伪装的信使通过城市将信息传递给其他将军。这里总会有风险。如果你是其中一位将军,你会收到其中一位信使的消息,那么你怎么知道,或者你怎么能比随机决定更自信你得到的信息是可靠的并且没有被篡改过?

这也是1982年提出的一个假设,直到2008年才得到解决。那一年的匿名Satoshi Nakamoto提出了一个使比特币成为可能的解决方案。

从本质上讲,解决方案是让所有将军拥有尽可能多的数学家。

“当我们谈论拜占庭容错时,我们谈论的将军拥有更多的权威,更多的数学家,或者比城墙内的帝国更具计算能力。”

所以,如果我可以聘请更多的数学家,这意味着我可以越来越复杂地加密我通过城市的信息;但如果城外将军的权力平衡变得非常有利,他们可以使用的加密方法是如此复杂,以至于城市中的任何数学家都没有机会或很小的机会拦截信息,然后解密并改变它,足以让将军几乎没有注意到。内容和重新加密。

这是拜占庭容错。

这是我们目前所看到的,大多数公共区块链解决方案中使用的容错机制包括我之前提到的比特币和以太网,尽管以太坊正在转向利益证明。

因此,当涉及到区块链时,当你听到拜占庭容错时,意味着如果区块链上的功率和散列能力强于链条,它就变得安全了。

比特币是目前最大的区块链网络,拥有超过30,000个节点。以太坊拥有超过16,000个节点,为我们提供了高度的安全性和不变性。这些网络的力量是如此强大,以至于对手无法控制尽可能多的力量来攻击该区块链上的数据。

如果有人想这样做,那背后的经济机会很可能是他们会花更多的钱同时使用所有的计算能力,这可能是无法忍受的。

你会听到很多关于这个问题的51%的攻击。最后,我们可以说拜占庭容错是密码学的根源。它只是研究当有“敌人的对手和恶意行为者”时我们如何安全地来回传递信息。区块链中存在所有安全性。和不变性的基础。

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