OK区块链60讲 | 第14集:什么是拜占庭将军问题?

哈喽大家好,我是小K君。今天我们要讲的内容是:“什么是拜占庭将军问题”?

 

OK区块链60讲 | 第14集:什么是拜占庭将军问题?

 

我们在之前讲过,分布式账本可以说是区块链的框架,每一个人都可以自由地参与进来,共同处理区块链中的数据,基于这一点,区块链实际上就是一个大的分布式计算网络。

 

它并没有一个类似中央指挥室的东西来发号施令,整个网络是完全分散的,要依靠不同的节点间,彼此交换信息、达成共识,才能统一行动,整个过程就像无领导小组讨论一样。

 

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对此,有人就提出了疑问,万一有节点发送了错误的信息,干扰网络正常运行或者大家产生了分歧怎么办?于是,学者们便建立了一个模型,统一将这类用来描述分布式系统一致性的问题,称为拜占庭将军问题。

 

所谓拜占庭将军问题是这样的:

 

拜占庭帝国想要攻打一个国家,它派出了多支军队进行围攻,但敌国军事实力也很强,将军们必须在同一个时间,一起发动进攻才能获取胜利。

 

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现在的问题在于,每个将军都分散在敌国四周,只能依靠通信兵骑马相互通信,确定进攻的时间,可是一方面通讯兵可能会在送信过程中被敌方击杀,另一方面根据不可靠消息,在这些将军中有叛徒的存在,叛徒可能会擅自变更进攻意向或者进攻时间,从而向其他将军传达虚假指令,影响他人判断。

 

如果整个分布式网络相当于拜占庭帝国,而每个节点相当于里面的将军,那么在这种状态下,该怎么做才能保证网络中的全部节点对于某个事情达成一致?(即将军们在同一时间一起发起进攻,从而赢取战斗)这就是拜占庭将军问题。

 

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所以简单来说,拜占庭将军描述的是,分布式网络会面临的两个问题:

 

1)如何解决各个节点之间的同步问题。比如在没有叛徒情况下,将军 A 向其他将军传递进攻方案时(如:明日下午 2 点进攻),可能将军B也在传递进攻方案(如:明日下午 3点进攻)。

 

2)如何解决恶意节点,故意发送错误信息干扰网络的运行的问题。比如在有叛徒情况下,叛徒会向不同的将军发出不同的进攻提议,干扰其他将军们达成一致。

 

后来大家发现,想要在分布式网络中,让每一个节点都不出错是不可能的,于是就有人提出了“拜占庭容错”的观点来解决拜占庭将军的问题,这个解决办法就是信息的伪造或错误并不重要,只要诚实的将军数量大于总数的三分之二,即使有少部分不诚实的将军存在,整个系统也可以达成一致。

 

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于是大家以此为基础,设计出了很多解决方案。

 

区块链四大核心技术中的共识机制,就是为了解决这个问题,而诞生的一个方案,至于具体是如何解决的,请容小K君卖个关子,我们下节课再说。

 

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感谢响马老师对本集内容的帮助和指导。

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