“将军有叛徒”“无妨有拜占庭容错”

事情是这样的

（本事件纯属虚构，如有雷同一定是巧合）

拜占庭帝国的皇帝下令：

奉天承运、皇帝诏曰。信开疆拓土为国之大计，又我国将领各个神勇，特令十位将军带领自己的军队，分布于某城池的不同位置，并以围剿包抄战术突袭该城！敌军不防之际，正是我军直捣黄龙之时。

钦此

将军们得令后，立即整军连夜出发，趁着昏黄夜色，几位将军都安全潜入预定位置进行埋伏，只待得到其他所有将军一致进攻命令时，一举拿下城池。

然而，奇怪的事情发生了……

将军们从信使那里收到的各处信息并不一致，有的写着进攻、有的勒令撤退、有的甚至没有信息！将军们一时无法决议，只能继续等待！

随着时间推移，将军们失去了最好的进攻时机，天蒙蒙亮时，埋伏的军队被敌军发现并且逐个击破，最终拜占庭的攻城计划失败了。

这其中，发现了什么问题？

信息不一致。

彼此不信任。

没错！这场战役胜利的关键，必须满足以下条件：

每个将军必须决定：进攻或撤退（是或否）；

决定一经作出，不得更改；

所有将军必须就同一个决定达成一致并以同步方式执行。

这里最直接的问题就表现在：一名将军只能通过信使传达的消息与另一名将军进行通信。因此，拜占庭将军问题的核心挑战是消息可能会以某种方式延迟、破坏或丢失。

另外，即使消息成功传递，有些将军可能会出于某种原因，比如：叛变，选择恶意行事并发送欺诈性消息以迷惑其他将军，从而导致彻底失败。

此时，我们将拜占庭将军问题应用到区块链中，每个将军代表一个网络节点，节点需要就系统的当前状态达成共识。换句话说，分布式网络中的大多数参与者必须同意并执行相同的操作，才能避免完全失败。

而在区块链这种分布式系统中达成共识的唯一方法就是拥有至少 ? 或更多可靠和诚实的网络节点，这意味着，如果网络的大多数节点决定采取恶意行动，则系统很容易受到故障和攻击（例如51% 攻击）。

共识机制

众所周知，区块链是去中心化的、由分布式计算机节点网络去维护的共享数据库。区块链技术允许创建去信任化的经济系统，在不需要中介的情况下，可以执行透明、可靠的金融交易。

而自2008年中本聪发明的比特币诞生后，许多将区块链作为架构核心元素的、有特定机制的加密货币被创造出来。基于区块链衍生的加密货币也正被多个国家，用作严重依赖信任的传统银行和支付系统的可行替代方案。

就像大多数分布式计算系统一样，加密货币网络的参与者需要定期就区块链的当前状态达成一致，这就是我们所说的共识达成。然而，以安全有效的方式就分布式网络达成共识远非易事。（这就好比上述遇到的拜占庭将军问题）

如果某些节点出现故障或不诚实行事，分布式计算机节点的决策如何才能达成一致？这就催生了拜占庭容错的概念。

拜占庭容错 (BFT)

本质上，拜占庭容错 (BFT)就是让所有的将军都尽可能拥有更多的数学家。

如果将军们能雇更多的数学家, 那就意味着他们可以将信息通过复杂的加密方法加密后再传递；这种信息加密非常复杂，以至于城里的任何一位数学家真的没有机会或非常小的机会，能够在足够快的时间里，拦截消息，然后解密、改变内容并重新加密。

BFT使得系统能够抵抗源自拜占庭将军问题的故障，即使某些节点出现问题或恶意操作，BFT系统也能够继续运行。这也能更容易揪出将军中的“叛徒”（即不诚实的计算机节点）。

BFT系统目前情况

BFT在很多场景都有应用，例如：航空、航天和核电等行业。在区块链应用中，一般适用于对强一致性有要求的私有链和联盟链场景。例如，在IBM主导的区块链超级账本项目中，实用拜占庭容错系统是一个可选的共识协议。让我们一起期待更多符合市场生态的BFT解决方案吧！

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编译者/作者：TenLab探索实验室

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