共識演算法之爭(PBFT,Raft,PoW,PoS,DPoS,Ripple)
一.拜占庭容錯技術(Byzantine Fault Tolerance,BFT)
拜占庭容錯技術(Byzantine Fault Tolerance,BFT)是一類分散式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是對現實世界的模型化,由於硬體錯誤、網路擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因,計算機和網路可能出現不可預料的行為。拜占庭容錯技術被設計用來處理這些異常行為,並滿足所要解決的問題的規範要求。
拜占庭容錯技術來源於 拜占庭將軍問題(猛擊!檢視該問題)。
在分散式系統中,特別是在區塊鏈網路環境中,也和拜占庭將軍的環境類似,有執行正常的伺服器(類似忠誠的拜占庭將軍),有故障的伺服器,還有破壞者的伺服器(類似叛變的拜占庭將軍)。共識演算法的核心是在正常的節點間形成對網路狀態的共識。
通常,這些發生故障節點被稱為 拜占庭節點,而正常的節點即為 非拜占庭節點。
拜占庭容錯系統是一個擁有n臺節點的系統,整個系統對於每一個請求,滿足以下條件:
1)所有非拜占庭節點使用相同的輸入資訊,產生同樣的結果;
2)如果輸入的資訊正確,那麼所有非拜占庭節點必須接收這個資訊,並計算相應的結果。
拜占庭系統普遍採用的假設條件包括:
1)拜占庭節點的行為可以是任意的,拜占庭節點之間可以共謀;
2)節點之間的錯誤是不相關的;
3)節點之間通過非同步網路連線,網路中的訊息可能丟失、亂序並延時到達,但大部分協議假設訊息在有限的時間裡能傳達到目的地;
4)伺服器之間傳遞的資訊,第三方可以嗅探到,但是不能篡改、偽造資訊的內容和驗證資訊的完整性。
原始的拜占庭容錯系統由於需要展示其理論上的可行性而 缺乏實用性。另外,還 需要額外的時鐘同步機制支援, 演算法的複雜度也是隨節點增加而指數級增加。
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