联邦拜占庭协议

科普中国-科学百科 2018-03-24

  联邦拜占庭协议的主要特性是去中心化和任意行为容错,通过分布式的方法,达到法定人数或者节点足够的群体能达成共识,每一个节点不需要依赖相同的参与者就能决定信任的对象来完成共识。

  相关简介

  拜占庭将军问题(Byzantine Generals Problem/BGP)

  拜占庭将军问题是指“在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的”。因此在系统中存在除了消息延迟或不可送达的故障以外的错误,包括消息被篡改、节点不按照协议进行处理等,将会潜在地会对系统造成针对性的破坏。1

  改进型实用拜占庭容错 (Practical Byzantine Fault Tolerance/PBFT)

  PBET共识机制是少数服从多数,根据信息在分布式网络中节点间互相交换后各节点列出所有得到的信息,一个节点代表一票,选择大多数的结果作为解决办法。PBET将容错量控制在全部节点数的1/3,即如只要有超过2/3的正常节点,整个系统便可正常运作。

  授权拜占庭容错算法(Delegated Byzantine Fault Tolerance/dBFT)

  dBFT,是基于持有权益比例来选出专门的记账人(记账节点),然后记账人之间通过拜占庭容错算法(即少数服从多数的投票机制)来达成共识,决定动态参与节点。dBFT可以容忍任何类型的错误,且专门的多个记账人使得每一个区块都有最终性、不会分叉。

  拜占庭协议

  拜占庭协议采用的方法是确保可以通过分布式的方法达成共识,即使出现了拜占庭式的失败也不会影响。“拜占庭失败”指的则是分布式系统中算法执行过程中的任意一个错误,也包括非理性的行为。

  而联邦拜占庭协议的主要特点是权力下放和任意行为容忍:

  FBA带来了开放的成员名单以及对拜占庭协议的去中心化控制;

  任何人都可以加入其中;

  通过分布式的方式,FBA使得法定人数或者节点足够的群体能够达成一致。每个节点决定信任对象,不同的节点也不需要依赖于信赖相同的参与者组合,即可完成共识。

  与传统的非联邦拜占庭协议的区别

  非联邦拜占庭协议的主要特点包括了中心化和任意行为容忍。它要求所有参与者对系统成员资源达成一致共识——这意味着这是一个中心化的系统。网络中的每个节点必须提前知晓且验证过。

  和非联盟的拜占庭协议相比,比特币设定理性行为者控制着大多数的计算能力,并通过分发硬币来激励潜在攻击者遵守协议。因此,拜占庭协议可以抵御拥有巨大计算能力的外部攻击者,但是成员名单是非公开的。

  而SCP灵感正是来源于比特币。同时它从比特币中汲取经验,同时在低算力环境中扩展了对非理性行为的容忍能力。

  本词条内容贡献者为:

  肖志勇 - 副教授 - 江南大学

责任编辑:科普云

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