Was ist Byzantinische Fehlertoleranz (BFT)?

Das Problem der byzantinischen Generäle ist eine berühmte Abstraktion, die dazu dient, eines der Schlüsselprobleme der Informatik zu veranschaulichen, insbesondere im Hinblick auf verteilte Computersysteme (wofür die Kryptowährung ein Beispiel ist).

Stellen Sie sich mehrere byzantinische Generäle vor, die um eine feindliche Stadt herum lagerten und nur über das Senden von Boten miteinander kommunizieren. Sie müssen gemeinsam entscheiden, ob sie die Stadt angreifen oder sich zurückziehen. Einige der Generäle sind jedoch Verräter und arbeiten möglicherweise aktiv daran, einen Konsens zu erreichen. Ist es möglich, ein System zu schaffen, das sicherstellt, dass die loyalen Generäle unabhängig vom verfügbaren Wissen darüber, welche Generäle die Verräter sind, über einen gemeinsamen Aktionsplan entscheiden?

Eine gründliche Analyse des Problems zeigt, dass ein solcher Algorithmus möglich ist, allerdings nur, wenn mehr als zwei Drittel der Generäle loyal sind.

Dezentrale Kryptowährungen wie Bitcoin (BTC) sind im Wesentlichen verteilte Computersysteme: Ihre Netzwerke bestehen aus einzelnen Knoten, die von unabhängigen Personen oder Organisationen betrieben werden und um die Verarbeitung von Transaktionen konkurrieren und diese am Ende der Blockchain hinzufügen. Da die Knoten geografisch getrennt und unabhängig voneinander oder einer zentralen Behörde sind, ist es unmöglich, zuverlässig zu wissen, welche Knoten fehlerhafte Informationen über Transaktionen liefern – sei es böswillig oder versehentlich.

Byzantinische Fehlertoleranz bezieht sich auf die Eigenschaft eines verteilten Computersystems, die es ihm ermöglicht, dieses Problem zu überwinden und konsistent einen Konsens zu bilden, unabhängig von der Tatsache, dass einige Knoten versehentlich oder absichtlich nicht mit den anderen übereinstimmen. Dies kann durch technische Lösungen wie den Proof-of-Work-Algorithmus von Bitcoin erreicht werden, allerdings nur, wenn mehr als zwei Drittel der Knoten dem System treu bleiben.