비잔틴 결함 공차는 무엇입니까?

핵심 사항 :

• BFT (Byzantine Fault Converance)는 특히 암호 화폐와 관련된 분산 시스템에서 중요한 개념입니다.
• 일부 참가자가 악의적이거나 결함이있을 수있는 시스템에서 합의를 유지 해야하는 도전을 해결합니다.
• BFT 알고리즘을 통해 이러한 비잔틴 고장의 존재에도 불구하고 네트워크가 계약에 도달 할 수 있습니다.
• 실제 BFT 구현은 복잡하고 계산 집약적입니다.
• cryptocurrencies의 다른 합의 메커니즘은 BFT 원칙의 변형을 사용합니다.

비잔틴 결함 공차는 무엇입니까?

비잔틴 결함 공차 (BFT)는 일부 구성 요소 중 일부가 이상하거나 악의적으로 행동 할 때에도 안정적으로 작동하도록 설계된 분산 시스템의 중요한 속성입니다. 이것은 네트워크 내에서 부정직 한 행위자의 잠재력에도 불구하고 공유되고 불변의 원장을 유지 해야하는 암호 화폐의 맥락에서 특히 중요합니다. "비잔틴"이라는 용어는 결함이있는 노드의 예측할 수없고 잠재적으로기만적인 행동을 말해서 비잔틴 제국의 내부 정치의 복잡성을 반영합니다.

비잔틴 실패의 도전

공격을 조정하려는 장군 그룹이 상상해보십시오. 일부 장군은 반역자 일 수 있으며, 상충되거나 오해의 소지가있는 메시지를 보낼 수 있습니다. BFT 알고리즘은 이러한 "비잔틴"실패의 존재에도 불구하고 정직한 참가자가 합의에 도달 할 수 있도록 함으로써이 문제를 해결합니다. 악의적 인 행위자들이 결과를 조작 할 수 있기 때문에 단순한 다수의 투표로는 충분하지 않습니다.

cryptocurrencies에서 BFT의 작동 방식

BFT 알고리즘은 정직한 노드가 악의적 인 입력을 식별하고 무시할 수있는 복잡한 프로토콜을 사용하여 작동합니다. 이 프로토콜에는 일반적으로 여러 라운드의 통신 및 검증 단계가 포함되므로 유효한 트랜잭션 만 블록 체인에 추가됩니다. 정확한 구현은 다른 합의 메커니즘에 따라 다릅니다.

실제 BFT 알고리즘

몇 가지 실용적인 BFT 알고리즘이 있으며, 각각의 강점과 약점이 있습니다. 이 알고리즘은 종종 복잡한 암호화 기술과 정교한 합의 메커니즘에 의존합니다. 일부 인기있는 예로는 비교적 높은 처리량이지만 확장 성 제한으로 알려진 실제 비잔틴 결함 공차 (PBFT)와 덜 중앙 집중식이지만 구현하기가 더 복잡한 또 다른 두드러진 알고리즘으로 알려져 있습니다.

BFT 및 cryptocurrency 합의 메커니즘

다른 cryptocurrencies는 각각 BFT의 측면을 구현하는 다른 합의 메커니즘을 사용합니다. 예를 들어, Work (Proof-of-Work)는 광부의 계산 능력을 사용하여 암시 적 BFT의 형태를 달성합니다. 직접적인 BFT 알고리즘은 아니지만 POW 프로세스를 조작하기가 어려워 악성 행위자의 공격에 저항력이 있습니다.

스테이크 증명 (POS) 메커니즘은 또한 유효성 검사기의 경제적 인센티브를 활용하여 BFT 문제를 해결합니다. 위험한 암호 화폐를 잃어 버릴 위험이 없어서 정직한 행동에 대한 강력한 인센티브를 만들고 BFT의 형태를 간접적으로 달성 할 수 있습니다. 위임 된 이해 증명 (DPO)은 토큰 보유자가 유효성 검사기를 선출 할 수있게 하여이 접근법을 추가로 개선합니다.

보안 유지에서 BFT의 중요성

BFT는 암호 화폐의 보안과 무결성을 유지하는 데 필수적입니다. 강력한 BFT 메커니즘이 없으면 블록 체인은 이중 지출 또는 51%의 공격과 같은 다양한 공격에 취약 할 수 있습니다. BFT 알고리즘은 악의적이거나 결함이있는 노드에 직면해도 네트워크가 시스템의 신뢰와 신뢰성을 유지하는 경우에도 탄력성을 유지하도록합니다.

BFT 구현 : 단계별 개요 (예시 예)

구체적인 구현은 크게 다르지만 BFT 합의 프로세스와 관련된 단계에 대한 단순화되고 예시적인 개요가 있습니다.

• 제안 : 노드는 새로운 트랜잭션 블록을 제안합니다.
• 사전 준비 : 노드는 제안 된 블록 및 신호 계약을 확인합니다.
• 준비 : 노드는 사전 준비 단계를 기반으로 제안에 커밋합니다.
• 커밋 : 노드는 충분한 확인을받은 후 블록을 마무리합니다.

이것은 매우 단순화 된 예입니다. 실제 BFT 구현은 훨씬 더 복잡합니다. 그들은 보안을 보장하고 조작을 방지하기 위해 일반적으로 정교한 암호화 기술을 포함합니다.

BFT 구현에 어려움

BFT 구현은 효율적으로 몇 가지 과제를 제시합니다. 통신 오버 헤드는 특히 대규모 네트워크에서 상당 할 수 있습니다. 계산 요구 사항도 높아서 시스템의 속도와 확장 성에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 안전하고 효율적인 BFT 알고리즘을 설계하는 것은 활발한 연구 영역으로 남아 있습니다.

자주 묻는 질문 :

Q : 암호 화폐에서 BFT와 컨센서스 메커니즘의 차이점은 무엇입니까?

A : BFT는 결함이있는 노드에도 불구하고 시스템이 합의에 도달 할 수있는 능력을 설명하는 일반적인 개념입니다. POW 및 POS와 같은 컨센서스 메커니즘은 다양한 방식으로 BFT를 달성하는 특정 구현입니다. 그들은 상호 배타적이지 않습니다. 합의 메커니즘은 종종 BFT 원칙을 활용합니다.

Q : BFT없이 cryptocurrency 기능이 작동 할 수 있습니까?

A : 아니요, 공유되고 불변의 원장에 의존하는 암호 화폐는 근본적으로 조작을 방지하고 무결성을 유지하기 위해 어떤 형태의 BFT 또는 유사한 메커니즘을 요구합니다. BFT가 없으면 시스템은 보안과 신뢰성을 손상시킬 수있는 공격에 취약합니다.

Q : PBFT가 BFT를 달성하는 유일한 방법입니까?

A : 아니요, PBFT는 BFT를 달성하기위한 한 가지 알고리즘입니다. Paxos, Raft 및 특정 블록 체인 아키텍처에 맞게 조정 된 다양한 적응을 포함한 몇몇 다른 사람들이 존재합니다. 알고리즘 선택은 확장 성 요구 사항, 네트워크 토폴로지 및 보안 고려 사항과 같은 요소에 따라 다릅니다.

Q : BFT는 블록 체인에서 어떻게 불변성을 보장합니까?

A : BFT는 블록이 블록 체인에 추가되면 변경하거나 제거하기가 매우 어렵도록합니다. BFT는 정직한 노드들 사이에서 합의를 요구함으로써 악의적 인 행위자가 블록 체인의 역사를 다시 작성할 수 있도록 계산할 수 없게 만듭니다.

Q : BFT의 한계는 무엇입니까?

A : BFT 구현은 복잡하고 계산적으로 비싸 질 수 있으며 확장 성 및 트랜잭션 처리량에 영향을 미칩니다. 또한, 매우 안전하고 효율적인 BFT 알고리즘을 설계하는 것은 여전히 ​​중요한 과제입니다. 보안, 확장 성 및 효율성 사이의 상충 관계는 현장에서 지속적으로 평가되고 개선되고 있습니다.