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비잔틴 결함 허용(BFT)이란 무엇입니까?
BFT(Byzantine Fault Tolerance)는 악의적이거나 결함이 있는 노드에도 불구하고 분산 시스템이 계속 올바르게 작동하도록 보장하여 미션 크리티컬 시스템에서 높은 안정성과 가용성을 제공합니다.
2024/10/20 16:18
비잔틴 결함 허용(BFT)이란 무엇입니까?
1. 정의
BFT(Byzantine Fault Tolerance)는 악의적이거나 결함이 있는 프로세스(노드)가 있는 경우에도 시스템이 계속 올바르게 작동할 수 있도록 하는 분산 시스템의 개념입니다. BFT는 높은 신뢰성과 가용성이 요구되는 미션 크리티컬 시스템에 필수적입니다.
2. 비잔틴 실패
비잔틴 장애는 분산 시스템에서 발생할 수 있는 복잡하고 예측할 수 없는 오류입니다. 이는 임의로 동작하거나, 예상 동작에서 벗어나거나, 의도적으로 악성 정보를 주입하는 노드로 인해 발생합니다. 비잔틴 실패에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 예고 없이 충돌 또는 정지
- 부정확하거나 오해의 소지가 있는 메시지 보내기
- 불규칙하거나 일관성 없는 행동을 보이는 경우
3. BFT 시스템의 특징
BFT 시스템은 미리 정의된 비잔틴 장애 수까지 허용하도록 설계되었습니다. 일반적으로 중복성과 내결함성을 제공하기 위해 동시에 작동하는 일련의 복제본(사본)으로 구성됩니다. BFT 시스템의 주요 특징은 다음과 같습니다.
- 합의: 결함이 없는 모든 복제본은 시스템 상태에 대한 합의에 도달합니다.
- 유효성: 합의된 상태가 시스템의 실제 상태와 일치합니다.
- 종료: 결함이 없는 모든 복제본은 결국 합의 결정에 도달합니다.
4. 합의 프로토콜
BFT 시스템은 내결함성을 달성하기 위해 합의 프로토콜을 사용합니다. 합의 프로토콜은 결함이 없는 모든 복제본이 동일한 값이나 결정에 동의하도록 보장합니다. BFT에 대한 주요 합의 프로토콜은 다음과 같습니다.
- 팍소스
- 뗏목
- 실용적인 비잔틴 결함 허용(PBFT)
5. 사용 사례
BFT는 다음과 같이 고가용성과 복원력이 필요한 광범위한 애플리케이션에 사용됩니다.
- 블록체인 네트워크
- 분산 데이터베이스
- 클라우드 컴퓨팅
- 금융 시스템
- 항공우주 및 미션 크리티컬 시스템
6. 제한사항
장점에도 불구하고 BFT에는 다음과 같은 한계도 있습니다.
- 복잡성: BFT 시스템은 설계 및 구현이 복잡할 수 있습니다.
- 성능: 합의 프로토콜은 대기 시간과 오버헤드를 발생시켜 잠재적으로 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 확장성: BFT 시스템은 노드 수가 많은 대규모 클러스터에 맞게 확장되지 않을 수 있습니다.
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