קוראים כמוך עוזרים לתמוך ב-MUO. כאשר אתה מבצע רכישה באמצעות קישורים באתר שלנו, אנו עשויים להרוויח עמלת שותף. קרא עוד.

אמון ואבטחה חיוניים לטכנולוגיית הבלוקצ'יין - ומנגנון הסכמה של סובלנות תקלות ביזנטית (BFT) הוא הליבה של בטיחות הבלוקצ'יין.

BFT מבטיח ש- blockchains ימשיכו לפעול, גם אם חלק מהמשתתפים ברשת אינם אמינים או זדוניים. אז מה זה BFT, איך זה עובד ומדוע הוא כל כך חיוני לטכנולוגיית הבלוקצ'יין?

מהי סובלנות תקלות ביזנטית?

סבילות לתקלות ביזנטית מתייחסת ליכולת של רשת או מערכת להמשיך לתפקד גם כאשר חלק מהרכיבים פגומים או כשלו.

עם מערכת BFT, רשתות בלוקצ'יין ממשיכות לתפקד או ליישם פעולות מתוכננות כל עוד רוב משתתפי הרשת אמינים ואמיתיים. המשמעות היא שלמעלה מחצי או שני שלישים מהצמתים ברשת הבלוקצ'יין חייבים להסכים לאמת עסקה ולהוסיף אותה לבלוק.

כדי שצמתים שנפגעו יגרמו לזדון בבלוקצ'יין סובלני לתקלות ביזנטי, הם חייבים להיות הרוב. זדון זה יכול להיות בצורת הוצאה כפולה, א 51% תקיפה, א התקפת סיביל, וכולי.

סובלנות תקלות ביזנטית בטכנולוגיית בלוקצ'יין מקורה בבעיה הכללית הביזנטית שחלו על ידי לסלי למפורט, מרשל פיז ורוברט שוסטק. המושג הזה התבלט כשהם פרסמו מאמר, עם עותק

instagram viewer
מארח מיקרוסופט, בשם 'בעיית הגנרלים הביזנטים (PDF)בשנת 1982.

למפורט, פיז ושוסטק תיארו את המקרה של קבוצת גנרלים מהצבא הביזנטי מחנאות מחוץ לעיר אויב. לכל גנרל היה צבא משלו והיה צריך לתקשר ולקבל החלטה פה אחד אם לתקוף או לסגת.

הבעיה הייתה ביצוע פעולה משותפת בין כמה גנרלים שנפגעו. דילמה זו כונתה תקלה ביזנטית, וכאשר מערכת מתמודדת בהצלחה עם בעיה זו, אומרים שהיא סובלנית לתקלות ביזנטית.

קרדיט תמונה: לורד בלברי/ויקימדיה קומונס

התפיסה הביזנטית של סובלנות תקלות יושמה אז על רשת הבלוקצ'יין של מטבעות קריפטוגרפיים. במרחב הקריפטו, הגנרלים הם הצמתים שמאמתים עסקאות קריפטו.

כיצד פועלת סובלנות התקלות הביזנטית?

רשתות מבוזרות מיישמות סובלנות תקלות ביזנטית באמצעות חוקי קונצנזוס או פרוטוקולים. כל הצמתים ברשת חייבים לדבוק בפרוטוקולים או אלגוריתמים אלה אם הם רוצים להשתתף באימות ועיבוד עסקאות.

כדי שעסקה תתוקף, תעובד ותתווסף לבלוק הולך וגדל, רוב הצמתים חייבים להסכים שהעסקה אותנטית באמצעות אלגוריתם הקונצנזוס של הרשת. ביטקוין, Ethereum ושאר הוכחות לעבודה (PoW) והוכחת הימור (PoS) בלוקצ'יין משתמשים באלגוריתמי BFT.

באלגוריתם הקונצנזוס של PoW, הכורים ברשת פותרים חידות קריפטוגרפיות כדי לאמת ולייצר בלוקים המתעדים עסקאות. הכורה שפותר את החידות ראשון זוכה בזכות להוסיף את העסקה לבלוק הגדל ולהרוויח את תגמול הבלוק. אבל הכורה חייב לפרסם הוכחה שהם פתרו את החידה כדי להוסיף את הבלוק.

תהליך הכרייה בבלוקצ'יין PoW דורש מחשבים יקרים או אסדות כרייה. העלות הגבוהה הזו מונעת מהכורים לשתף מידע כוזב מכיוון שמשתתפים אחרים ידחו אותו. זה גם מפחית את הסבירות ששחקנים זדוניים ישיגו שליטה ברוב הצמתים במערכת.

בינתיים, עם מנגנון הקונצנזוס של PoS, אתה חייב להעמיד כמות מסוימת של אסימוני קריפטו כדי לקבל את הזכות לאמת את העסקה. לאחר מכן, אם פרוטוקול הרשת בוחר בך, תוכל להוסיף את העסקה לבלוק הגדל ולהרוויח את תגמול החסימה.

מערכות PoS פותרות תקלות ביזנטיות בשיטות שונות. לדוגמה, Ethereum משתמש באלגוריתם קספר, שדורש לפחות שני שלישים מהצמתים כדי להגיע לקונצנזוס על בלוקים. בסופו של דבר, מערכות PoS זקוקות לרוב הצמתים כדי להסכים על בלוקים לפני שניתן להוסיף אותם.

בלוקצ'יין אלו משתמשים באלגוריתמי קונצנזוס של BFT כדי להתנגד לצמתים במיעוט שאינם מסכימים עם הקונצנזוס. בדרך זו, רשת הבלוקצ'יין יכולה להמשיך בתפקידה, לדחות עסקאות שגויות או לא ישרות.

תפקידה של סובלנות תקלות ביזנטית בטכנולוגיית בלוקצ'יין

טכנולוגיית הבלוקצ'יין מסתמכת על סובלנות תקלות ביזנטית מסיבות אלה:

  • BFT שומר על רשת הבלוקצ'יין מתפקדת ברציפות, אפילו עם כמה צמתים לא מסכימים.
  • זה שומר על אבטחת הרשת, ומונע זדון שיכול לבוא בצורה של התקפה של 51% (או התקפות Sybil) או הוצאה כפולה.

מגבלות של סובלנות תקלות ביזנטית

סובלנות תקלות ביזנטית הביאה ליתרונות אדירים לתעשיית הבלוקצ'יין. עם זאת, למערכת עדיין יש בעיות, במיוחד אלגוריתם הקונצנזוס הביזנטי סובלני תקלות (pBFT) המעשי.

סובלנות התקלות הביזנטית המעשית היא צורה אופטימלית של סובלנות התקלות הביזנטית המקורית. pBFT פועל באמצעות מערכת אסינכרונית המורכבת מצומת מנהיג ראשי וצמתי גיבוי אחרים. במערכת זו, הצמתים הזדוניים אינם יכולים להיות יותר מהצמתים הכנים, בדרך כלל לא עד שליש. הצמתים תמיד מתקשרים זה עם זה כדי להבטיח שרוב הצמתים (הכנים) מסכימים על מצב הרשת.

כמה מגבלות של pBFT כוללות את הדברים הבאים:

  • תקשורת גבוהה: כדי להישאר פונקציונלית, המערכת דורשת תקשורת מוגברת בין הצמתים. תהליך זה לוקח זמן ומוביל לבעיות מדרגיות.
  • בעיות מדרגיות: ל-pBFT יש בעיות עם מדרגיות, במיוחד עם רשתות נרחבות מאוד.
  • אבטחה נמוכה: pBFT מועד להתקפות של Sybil, כאשר צומת אחד ברשת מתיימר להיות 51% מהצמתים האחרים כדי לשלוט ברשת ולגרום לזדון.

שש פלטפורמות פופולריות מבוססות בלוקצ'יין BFT

הנה כמה בלוקצ'יין המשלבים את מנגנוני סבילות התקלות הביזנטית.

1. ביטקוין

ביטקוין משלב סובלנות תקלות ביזנטית ברשת שלו באמצעות פרוטוקול קונצנזוס הוכחת עבודה. אלגוריתם הקונצנזוס PoW של הבלוקצ'יין מחייב את כל הצמתים בבלוקצ'יין לבדוק את מבנה הנתונים, גודל הבלוק, חותמת הזמן של הבלוק, הגיבוב של כותרת הבלוק והטרנזקציה הראשונה בכל נתונים. תהליך זה, הנקרא גיבוב נתונים, משתמש בכוח חישוב.

2. את'ריום

בעבר השתמש ב-PoW, blockchain Ethereum עבר למערכת PoS זה פותר את הבעיות הביזנטית שלו. מאמתי רשת מעמידים את אסימוני ה-Ether שלהם, והפרוטוקול בוחר מאמתים כנים לעיבוד עסקאות, לאמת בלוקים ולהצביע לראש שרשרת. הפרוטוקול מאלץ את המעורבים להיות כנים, מה שהופך את התקפת הרשת ליקרה לאין ערוך.

3. EOS

EOSIO blockchain משיג קונצנזוס באמצעות שכבה אסינכרונית אסינכרונית לתקלות (aBFT) ושכבת הוכחה מואצלת (DPoS). שכבת aBFT מאשרת כל בלוק של עסקאות עד שהוא הבלוק הבלתי הפיך האחרון (LIB). שכבת DPoS מאשרת את ה-LIB כבלוק הסופי, הבלתי הפיך.

4. אַדְוָה

Ripple אינו משתמש באף אחד ממנגנוני הקונצנזוס של PoW או PoS. במקום זאת, הוא משתמש ב-XRP Ledger Consensus Protocol, מנגנון קונצנזוס ביזנטי סובלני לתקלות. הבלוקצ'יין ממשיך לתפקד כרגיל אם המאמתים הלא מהימנים הם פחות מ-20% מסך המאמתים. מערכת זו מונעת הוצאה כפולה ומשפרת את שלמות הבלוקצ'יין.

5. קדנה

Kadena משתמשת במנגנון קונצנזוס ScalableBFT כדי לאשר חסימות. הבלוקצ'יין משלב את מערכת ה-PoW של ביטקוין עם שינוי קונצנזוס בלוקצ'יין מקביל מרובים מבוזרים מנגנונים חסכוניים באנרגיה, ניתנים להרחבה ומאובטחים ומספקים תפוקה משופרת בהרבה מזו של ביטקוין מערכת. הגדרה זו, הנקראת "Chainweb", מאפשרת לקדנה לבצע עד 480,000 עסקאות בשנייה (TPS) עם 20 רשתות הפועלות במקביל.

6. מִניָן

מנגנון הקונצנזוס של מערכת ההצפנה הקוורום הוא מנגנון ההסכמה של איסטנבול ביזנטית תקלות (IBFT). QuorumChain מאציל את זכויות ההצבעה למאגר של צמתים (מאחלים); צומת אחד הופך למציע ליזום את אישור החסימה בעוד הצמתים האחרים מאמתים את הבלוק. אם יותר מ-1/3 מהצמתים במאגר מתנהגים בצורה לא נכונה, הבלוק לא יוכנס.

העתיד של סובלנות תקלות ביזנטית הוא מזהיר

כל עוד מטבעות קריפטוגרפיים וטכנולוגיית בלוקצ'יין ממשיכים להתקיים, סובלנות תקלות ביזנטית ומנגנוני קונצנזוס אחרים יהיו גם כן. עם זאת, מנגנונים אלו ככל הנראה ימשיכו להתפתח.

בתחילה, Ethereum שילבה BFT באמצעות PoW, אך Ethereum עברה מ-PoW ל-PoS ועדכנה את אלגוריתם ה-BFT שלה. כמו כן, תמשיך לראות מערכות חדשות וטובות יותר עם הזמן. זכור, מרחב הקריפטו מתפתח כל הזמן.