Penjelasan Toleransi Kesalahan Byzantine

Masalah Jenderal Bizantium

Masalah Jenderal Bizantium menjelaskan kesulitan pihak-pihak terdesentralisasi dalam mencapai konsensus ketika tidak ada otoritas pusat untuk menegakkan peraturan dan mengawasi para peserta. Karena kesalahan teknis atau informasi yang salah, komponen-komponen mungkin gagal mencapai kesepakatan. Inilah masalahnya: " Kita membayangkan beberapa divisi tentara Bizantium berkemah di luar kota musuh, setiap divisi dipimpin oleh jenderalnya sendiri. Para jenderal hanya dapat berkomunikasi satu sama lain melalui kurir. Setelah mengamati musuh, mereka harus memutuskan rencana aksi bersama. Namun, beberapa jenderal mungkin pengkhianat, yang mencoba mencegah jenderal-jenderal setia mencapai kesepakatan. Para jenderal harus memiliki algoritma untuk menjamin bahwa (A) Semua jenderal yang setia memutuskan rencana aksi yang sama dan (B) Sejumlah kecil pengkhianat tidak dapat menyebabkan jenderal-jenderal setia mengadopsi rencana yang buruk " ( Masalah Jenderal Bizantium, 1982 ). Marshall Pease, Robert Shostak, dan Leslie Lamport mengajukan Masalah Jenderal Bizantium pada tahun 1982, "dinyatakan secara abstrak dalam hal sekelompok jenderal dari tentara Bizantium yang berkemah dengan prajurit mereka di sekitar kota musuh."

Pembentukan Masalah Bizantium

Dalam skenario di bawah ini, salah satu komandan atau Letnan adalah pengkhianat, mencegah kelompok mencapai konsensus. Anggap pengkhianat sebagai pihak jahat yang berusaha memfasilitasi transaksi penipuan dalam konteks buku besar keuangan.

Seiring bertambahnya jumlah pihak dalam sistem, demikian pula jumlah jalur komunikasi dan potensi ketidakpercayaan dan informasi yang salah. Pertimbangkan kesulitan mencapai kesepakatan dengan ribuan atau jutaan letnan atau jenderal yang terlibat. Ini adalah kesulitan yang dihadapi oleh node yang mengatur sistem terdesentralisasi, yang muncul dalam pengembangan model Toleransi Kesalahan Bizantium untuk memecahkan masalah ini.

Penjelasan Toleransi Kesalahan Bizantium

Toleransi Kesalahan Bizantium (BFT) adalah karakteristik sistem terdesentralisasi tanpa izin yang dapat berhasil mendeteksi dan menolak informasi palsu atau tidak akurat. Dalam sistem Toleransi Kesalahan Bizantium, setiap pihak dapat bergabung dengan jaringan secara peer-to-peer tanpa otoritas pusat yang mengatur dan mengendalikan jaringan peserta. Sistem Toleransi Kesalahan Bizantium bersifat terdesentralisasi dan tanpa izin, siapa pun dapat menjadi bagian dari jaringan. Tanpa Toleransi Kesalahan Bizantium, setiap peserta jaringan dapat mengirim informasi palsu, membahayakan kehandalannya. Dalam konteks jaringan blockchain Bitcoin, setiap peserta disebut node, node dapat dengan cepat bergabung dengan jaringan Bitcoin dan mulai menyiarkan blok dan transaksi. Sistem toleransi kesalahan bizantium yang berlaku dalam blockchain adalah solusi untuk Masalah Jenderal Bizantium.

Bagaimana Toleransi Kesalahan Bizantium berhubungan dengan Blockchain?

Teknologi blockchain digunakan untuk memvalidasi, memproses, dan mencatat transaksi dalam cryptocurrency. Sekelompok node harus setuju bahwa transaksi valid sebelum dapat diselesaikan. Setiap jaringan blockchain memiliki algoritma konsensus, yang merupakan seperangkat aturan yang digunakan node-nodenya untuk menyetujui transaksi. Jaringan blockchain terdiri dari node yang terhubung secara peer-to-peer. Node blockchain adalah peserta jaringan yang terhubung ke jaringan menggunakan perangkat apa pun (komputer). Node blockchain berkomunikasi satu sama lain secara terdesentralisasi melalui konsensus. Dalam blockchain yang sepenuhnya terdesentralisasi, tidak ada node yang memiliki kekuatan lebih dari node lainnya. Node dalam jaringan blockchain menggunakan konsensus untuk mencapai kesepakatan. Dalam konteks sistem Toleransi Kesalahan Bizantium, konsensus adalah "kesepakatan Jenderal." Konsensus adalah tugas yang paling vital namun paling menantang dalam sistem terdesentralisasi tanpa otoritas pusat yang mengatur jaringan. Agar transaksi pada blockchain terdesentralisasi berhasil, mayoritas node harus setuju tentang validitas transaksi, memastikan operasi dan transparansi jaringan blockchain yang efektif.

Node Bizantium adalah node berbahaya dalam blockchain yang berusaha mengganggu sistem. Node-node ini umumnya disebut sebagai node pengkhianat karena mereka mungkin sengaja menyesatkan node lain dalam jaringan untuk mencuri dari sistem (pengeluaran ganda) atau sekadar mengganggu sistem. Jaringan blockchain yang beroperasi dengan baik akan memastikan bahwa Toleransi Kesalahan Bizantium blockchain membantunya mengatasi kegagalan.

Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis dan Asinkron

Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis (pBFT) adalah model yang menyediakan replikasi mesin status bizantium praktis untuk mengatasi keterbatasan sistem toleransi kesalahan bizantium. Dengan membuat asumsi bahwa ada kegagalan node independen dan pesan yang dimanipulasi yang diabadikan oleh node independen tertentu, pBFT menyelesaikan kesalahan bizantium. Model pBFT dikembangkan semata-mata untuk memecahkan masalah dan kekurangan solusi toleransi bizantium yang sudah tersedia. Blockchain dan komputasi terdistribusi adalah aplikasi utama model Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis (pBFT). Model Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis mengurangi pengaruh node berbahaya, melindungi sistem terdesentralisasi dari kegagalan dan waktu henti. Algoritma ini berkinerja tinggi dan dioptimalkan untuk bekerja dalam sistem asinkron dengan hanya sedikit peningkatan latensi.

Fitur dari model Toleransi Kesalahan Bizantium disebut toleransi kesalahan bizantium asinkron (aBFT). Sistem Toleransi Kesalahan Bizantium Asinkron (aBFT) memungkinkan node jaringan yang tepercaya untuk menjamin bahwa mereka akan setuju pada waktu dan urutan serangkaian transaksi secara adil dan aman. Properti 'asinkron' dari toleransi kesalahan bizantium mengatasi tantangan waktu sistem toleransi kesalahan bizantium. Dalam sistem toleransi kesalahan bizantium tradisional, ketika mencapai konsensus, node membuat asumsi bahwa ada ambang batas maksimum latensi pesan. Asumsi waktu dalam sistem toleransi kesalahan bizantium yang menyebabkan beberapa pesan hilang atau tertunda tanpa batas ini dihilangkan oleh jaringan toleransi kesalahan bizantium asinkron (aBFT).