블록 체인의 BFT (Byzantine Fault -Tolerance) 메커니즘은 무엇입니까?

블록 체인의 비잔틴 결함 공차 이해

비잔틴 결함 공차 (BFT)는 악의적이거나 결함이있는 노드가있는 경우에도 블록 체인 네트워크의 신뢰성과 보안을 보장하는 중요한 메커니즘입니다. 그것은 일부 참가자가 예측할 수 없을 정도로 또는 고의적으로 시스템을 방해하려고 시도 할 수있는 분산 시스템에서 합의를 유지 해야하는 과제를 해결합니다. 이것은 신뢰가 중앙 집중식보다는 배포되는 블록 체인과 같은 분산 된 환경에서 특히 중요합니다. BFT를 이해하는 것은 블록 체인이 보안과 불변성을 달성하는 방법을 파악하는 데 중요합니다.

비잔틴 장군의 문제

BFT의 개념은 종종 '비잔틴 장군'문제를 사용하여 설명됩니다. 장군이 지휘하는 도시를 둘러싼 여러 군대를 상상해보십시오. 그들은 통일 된 공격 계획 (합의) - 공격 또는 후퇴에 동의해야합니다. 그러나 일부 장군은 반역자 (결함 노드) 일 수 있으며, 계획을 방해하기 위해 충돌하거나 오도하는 메시지를 보냅니다. BFT 알고리즘은이 문제를 해결하는 것을 목표로하여 충성도가 높은 장군은 일부 반역자이더라도 합의에 도달 할 수 있습니다.

블록 체인에서 BFT의 작동 방식

블록 체인의 BFT는 노드 간의 일치를 달성하기 위해 암호화 합의 알고리즘에 의존합니다. 이러한 알고리즘은 네트워크의 상당 부분이 손상 되더라도 정직한 노드가 여전히 블록 체인의 유효한 상태에 대한 합의에 도달 할 수 있습니다. 다른 블록 체인은 각각 강점과 약점을 가진 다른 BFT 알고리즘을 사용합니다.

• 스테이크 증명 (POS) : 이 알고리즘을 사용하면 유효성 검사기가 암호 화폐의 양에 따라 블록을 제안하고 검증 할 수 있습니다. cryptocurrency가 많을수록 블록을 검증 할 확률이 높아집니다. 악의적 인 행위자들은 스테이크 암호 화폐를 잃을 위험이 있기 때문에 공격 할 가능성이 적습니다.

• PBFT (실제 비잔틴 결함 공차) : PBFT는 합의를 관리하기 위해 기본 노드를 사용하는 전형적인 BFT 알고리즘입니다. 이 기본 노드는 블록을 제안하고 다른 노드는 유효성을 확인하고 투표합니다. 기본 노드가 실패하면 새 노드가 선출됩니다. 그러나 PBFT의 확장 성은 제한되어있어 대규모 공개 블록 체인에 적합하지 않습니다.

• 위임 된 이해 증명 (DPO) : DPO는 토큰 소지자가 대의원을 선출하여 거래를 검증하고 블록을 제안하는 POS의 변형입니다. 이 접근법은 순수한 POS에 비해 효율성과 확장 성을 향상 시키지만 소수의 대표단이 네트워크의 많은 부분을 제어하면 중앙 집중화로 이어질 수 있습니다.

• Tendermint : 이것은 높은 처리량과 확장 성을 위해 설계된 BFT 알고리즘입니다. 결정 론적 합의 메커니즘을 사용합니다. 즉, 동일한 입력이 주어지면 모든 정직한 노드가 동일한 출력에 도달합니다. 이로 인해 빠르고 신뢰할 수있는 합의가 필요한 응용 프로그램에 적합합니다.

합의 메커니즘의 중요성

적절한 BFT 알고리즘의 선택은 블록 체인의 성공에 중요합니다. 선택한 알고리즘은 네트워크의 보안, 확장 성 및 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 블록 체인의 무결성과 신뢰를 유지하려면 강력한 BFT 알고리즘이 필수적입니다. 신뢰할 수있는 BFT 메커니즘이 없으면 블록 체인은 공격과 조작에 취약하여 잠재적으로 쓸모가 없습니다. 알고리즘의 선택은 종종 보안, 확장 성 및 에너지 효율 사이의 균형입니다.

BFT 알고리즘의 보안 영향

BFT 알고리즘이 제공하는 보안은 알고리즘 자체, 구현 및 네트워크의 전반적인 건강을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다. 잘 설계되고 적절하게 구현 된 BFT 알고리즘은 공격에 대한 블록 체인 네트워크의 탄력성을 크게 증가시킬 수 있습니다. 그러나 네트워크에 참여가 충분하지 않거나 기본 코드에 상당한 취약점이있는 경우 강력한 알고리즘조차도 취약 할 수 있습니다.

각 BFT 알고리즘의 한계를 이해하는 것은 개발자와 사용자 모두에게 필수적입니다. 예를 들어, PBFT는 강력한 보안 보증을 제공하지만 확장 성 제한은 대규모 공개 블록 체인에서의 사용을 제한합니다. 반대로, POS 기반 알고리즘은 더 나은 확장 성을 제공하지만 악의적 인 행위자가 충분히 큰 스테이크를 제어하면 공격에 취약 할 수 있습니다.

BFT 알고리즘의 지속적인 진화는 블록 체인 공간 내에서 진행중인 연구 개발에 대한 증거입니다. 효율성, 보안 및 확장 성을 향상시키기 위해 새로운 알고리즘이 지속적으로 제안되고 구현되고 있습니다. 블록 체인 생태계에 관련된 모든 사람에게는 최신 발전에 대한 정보를 유지하는 것이 중요합니다.

BFT에서 노드의 역할

블록 체인 네트워크에 참여하는 노드는 BFT 알고리즘의 효과의 기본입니다. 각 노드는 트랜잭션 확인, 블록 제안 및 합의에 도달하는 데 중요한 역할을합니다. 다른 지리적 위치에 걸쳐 노드의 분포는 공격과 검열에 대한 탄력성을 향상시킵니다. 정직하게 참여하는 노드가 많을수록 네트워크가 더 안전하고 강력 해집니다.

노드의 무결성은 BFT의 성공에 가장 중요합니다. 악의적이거나 손상된 노드는 컨센서스 프로세스를 방해하려고 시도하여 잠재적으로 상충되는 블록 체인의 생성 또는 잘못된 트랜잭션의 수용으로 이어질 수 있습니다. 따라서 악성 노드를 식별하고 분리하는 메커니즘은 시스템의 무결성을 유지하는 데 중요합니다.

블록 체인에서 BFT의 미래

BFT 알고리즘의 분야는 지속적으로 발전하고 있습니다. 연구원들은보다 효율적이고 안전하며 확장 가능한 새로운 알고리즘을 개발하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다. 시스템의 무결성과 보안을 유지하면서 블록 체인 네트워크의 증가하는 수요를 처리 할 수있는 알고리즘을 만드는 데 중점을 둡니다. 여기에는 서로 다른 BFT 메커니즘을 결합하여 각각의 강점을 활용하는 하이브리드 접근법을 탐색하는 것이 포함됩니다.

자주 묻는 질문

Q : 작업 증명 (POW)과 비잔틴 결함 공차 (BFT)의 차이점은 무엇입니까?

A : POW는 계산 능력에 의존하여 네트워크를 보호하는 반면 BFT는 결함이있는 노드가있는 경우에도 노드간에 일치하는 합의 알고리즘을 사용합니다. POW는 에너지 집약적 인 반면, 많은 BFT 알고리즘은 더 에너지 효율적입니다.

Q : BFT없이 블록 체인이 안전 할 수 있습니까?

A : 모든 블록 체인이 동일한 방식으로 BFT 알고리즘을 명시 적으로 구현하는 것은 아니지만 일부 형태의 합의 메커니즘은 보안에 필수적입니다. 블록 체인의 유효한 상태에 대한 합의를 보장하는 메커니즘이 없으면 시스템은 공격 및 조작에 취약합니다.

Q : 어떤 BFT 알고리즘이 가장 좋습니까?

A : 단일 '최고의'BFT 알고리즘이 없습니다. 최적의 선택은 확장 성, 보안 요구 및 에너지 효율과 같은 블록 체인 네트워크의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. 다른 알고리즘은 다른 트레이드 오프를 제공합니다.

Q : BFT는 이중 지출 문제를 어떻게 해결합니까?

A : BFT 알고리즘은 네트워크에서 하나의 유효한 버전의 트랜잭션 히스토리 만 허용되도록하여 이중 지출을 방지합니다. BFT는 거래 순서에 대한 합의에 도달함으로써 악의적 인 행위자가 같은 암호 화폐를 두 번 지출하는 것을 방지합니다.

Q : BFT는 51%의 공격에 취약합니까?

A : BFT 알고리즘은 공격에 대한 저항을 크게 향상 시키지만 51%의 공격에 완전히 면역되지는 않습니다. 악의적 인 액터가 네트워크 리소스의 50% 이상 (예 : POS의 STAKED Cryptocurrency)을 제어하면 컨센서스 프로세스를 잠재적으로 조작 할 수 있습니다. 그러나 성공적인 공격의 임계 값은 POW에 비해 BFT에서 종종 더 높습니다.