비잔틴 장애 허용성 설명

비잔틴 장군 문제

비잔틴 장군 문제는 중앙 권한이 규제를 시행하고 참가자를 감독할 수 없는 상황에서 분산화된 당사자들이 합의에 도달하는 데 겪는 어려움을 설명합니다. 기술적 결함이나 잘못된 정보로 인해 구성 요소들이 합의에 도달하지 못할 수 있습니다. 문제는 다음과 같습니다: " 비잔틴 군대의 여러 사단이 적의 도시 밖에 주둔해 있고, 각 사단은 자신의 장군이 지휘하고 있다고 가정합니다. 장군들은 전령을 통해서만 서로 소통할 수 있습니다. 적을 관찰한 후, 그들은 공동 행동 계획을 결정해야 합니다. 하지만 일부 장군들이 배신자일 수 있으며, 충성스러운 장군들이 합의에 도달하는 것을 방해하려 할 수 있습니다. 장군들은 다음을 보장하는 알고리즘이 필요합니다: (A) 모든 충성스러운 장군들이 동일한 행동 계획을 결정하고 (B) 소수의 배신자들이 충성스러운 장군들로 하여금 나쁜 계획을 채택하도록 할 수 없어야 합니다 " ( 비잔틴 장군 문제, 1982 ). Marshall Pease, Robert Shostak, Leslie Lamport는 1982년에 "적의 도시를 포위하고 있는 비잔틴 군대의 장군들과 병사들의 집합이라는 추상적인 용어로 표현된" 비잔틴 장군 문제를 제안했습니다.

비잔틴 문제의 형성

아래 시나리오에서, 지휘관들 중 한 명이나 부관이 배신자이며, 이로 인해 그룹이 합의에 도달하지 못하게 됩니다. 금융 원장의 맥락에서 배신자는 사기성 거래를 조장하려는 악의적인 당사자로 간주할 수 있습니다.

시스템의 참여자 수가 증가함에 따라 통신 경로와 불신, 잘못된 정보의 가능성도 증가합니다. 수천 또는 수백만 명의 부관이나 장군들이 관여된 상황에서 합의에 도달하는 어려움을 고려해보십시오. 이는 분산 시스템을 관리하는 노드들이 직면한 어려움이며, 이 문제를 해결하기 위해 비잔틴 장애 허용 모델이 개발되었습니다.

비잔틴 장애 허용성 설명

비잔틴 장애 허용성(BFT)은 거짓되거나 부정확한 정보를 성공적으로 감지하고 거부할 수 있는 분산화되고 허가가 필요 없는 시스템의 특성입니다. 비잔틴 장애 허용 시스템에서는 누구나 중앙 권한 없이 P2P 방식으로 네트워크에 참여할 수 있습니다. 비잔틴 장애 허용 시스템은 분산화되어 있고 허가가 필요 없어, 누구나 네트워크의 일부가 될 수 있습니다. 비잔틴 장애 허용성이 없다면, 네트워크 참여자가 거짓 정보를 전송하여 신뢰성을 위협할 수 있습니다. 비트코인 블록체인 네트워크의 맥락에서 모든 참여자는 노드라고 불리며, 노드는 빠르게 비트코인 네트워크에 참여하여 블록과 거래를 브로드캐스트할 수 있습니다. 블록체인에 적용 가능한 비잔틴 장애 허용 시스템은 비잔틴 장군 문제의 해결책입니다.

비잔틴 장애 허용성은 블록체인과 어떤 관련이 있나요?

블록체인 기술은 암호화폐의 거래를 검증, 처리 및 기록하는 데 사용됩니다. 거래가 완료되기 전에 노드 그룹이 해당 거래가 유효하다는 데 동의해야 합니다. 각 블록체인 네트워크에는 노드들이 거래에 동의하는 데 사용하는 규칙 집합인 합의 알고리즘이 있습니다. 블록체인 네트워크는 P2P로 연결된 노드들로 구성됩니다. 블록체인 노드는 네트워크에 연결되는 모든 장치(컴퓨터)를 사용하는 네트워크 참여자입니다. 블록체인 노드들은 합의를 통해 분산화된 방식으로 서로 통신합니다. 완전히 분산화된 블록체인에서는 어떤 노드도 다른 노드보다 더 많은 권한을 가지지 않습니다. 네트워크의 노드들은 합의를 통해 합의에 도달합니다. 비잔틴 장애 허용 시스템의 맥락에서 합의는 "장군들의 합의"입니다. 합의는 네트워크를 관리하는 중앙 권한이 없는 분산 시스템에서 가장 중요하면서도 가장 어려운 작업입니다. 분산화된 블록체인에서 거래가 성공적으로 이루어지려면, 대다수의 노드가 거래의 유효성에 동의해야 하며, 이는 블록체인 네트워크의 효과적인 운영과 투명성을 보장합니다.

비잔틴 노드는 시스템을 방해하려는 블록체인의 악의적인 노드입니다. 이러한 노드들은 시스템에서 도둑질(이중 지불)을 하거나 단순히 시스템을 방해하기 위해 의도적으로 네트워크의 다른 노드들을 오도할 수 있기 때문에 배신자 노드라고도 합니다. 제대로 작동하는 블록체인 네트워크는 블록체인의 비잔틴 장애 허용성이 장애를 극복하는 데 도움이 되도록 보장할 것입니다.

실용적 및 비동기식 비잔틴 장애 허용성

실용적 비잔틴 장애 허용성(pBFT)은 비잔틴 장애 허용 시스템의 한계를 극복하기 위해 실용적인 비잔틴 상태 기계 복제를 제공하는 모델입니다. pBFT는 독립적인 노드 장애와 특정 독립 노드들에 의해 조작된 메시지가 있다는 가정을 통해 비잔틴 장애를 해결합니다. pBFT 모델은 이미 사용 가능한 비잔틴 허용성 솔루션의 문제점과 단점을 해결하기 위해 개발되었습니다. 블록체인과 분산 컴퓨팅은 실용적 비잔틴 장애 허용(pBFT) 모델의 주요 응용 분야입니다. 실용적 비잔틴 장애 허용 모델은 악의적인 노드의 영향을 줄여 분산 시스템을 장애와 다운타임으로부터 보호합니다. 이 알고리즘은 고성능이며 지연 시간이 약간 증가하는 것만으로도 비동기 시스템에서 작동하도록 최적화되어 있습니다.

비잔틴 장애 허용 모델의 한 특징은 비동기식 비잔틴 장애 허용성(aBFT)이라고 합니다. 비동기식 비잔틴 장애 허용(aBFT) 시스템은 신뢰할 수 있는 네트워크 노드들이 일련의 거래의 타이밍과 순서에 대해 공정하고 안전하게 동의할 수 있도록 보장합니다. 비잔틴 장애 허용성의 '비동기식' 특성은 비잔틴 장애 허용 시스템의 타이밍 문제를 극복합니다. 전통적인 비잔틴 장애 허용 시스템에서는 합의에 도달할 때 노드들이 메시지 지연 시간의 최대 임계값이 있다고 가정합니다. 일부 메시지가 손실되거나 무기한 지연되는 원인이 되는 비잔틴 장애 허용 시스템의 이러한 타이밍 가정은 비동기식 비잔틴 장애 허용(aBFT) 네트워크에 의해 제거됩니다.