อธิบายความคลาดเคลื่อนของ Byzantine: อัลกอริทึม BFT Consensus

Byzantine Fault Tolerance (BFT) เป็นหนึ่งในสิ่งสำคัญที่สุดที่ช่วยปกป้องเทคโนโลยีบล็อกเชน บทความในบล็อกของเราจะอธิบายแนวคิดของ BFT วิธีการทำงาน และบทบาทของ BFT ในเครือข่ายบล็อกเชน มาดูกันเลย!

บทบาทของ BFT ในเครือข่ายบล็อกเชน

BFT คืออะไร? Byzantine Fault Tolerance คือกลไกการทำงานของระบบแบบกระจาย แม้ว่าบางโหนดจะเสียหายหรือพยายามสร้างความเสียหายให้กับโหนดอื่นๆ ก็ตาม มาวิเคราะห์กัน

องค์ประกอบสำคัญของเครือข่ายแบบกระจายศูนย์คือฉันทามติ ซึ่งกลุ่มบุคคลหรือโหนดในเครือข่ายจะบรรลุข้อตกลงในการตัดสินใจหรือธุรกรรมเฉพาะ แต่เครือข่ายคอมพิวเตอร์จะยังคงทำงานได้อย่างไร หากโหนดบางโหนดทำงานผิดปกติ ไม่สามารถตกลงกันเกี่ยวกับสถานะของระบบ หรือมีพฤติกรรมที่มุ่งร้าย

อัลกอริทึม BFT ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ช่วยแก้ปัญหานี้โดยมอบกลไกที่แข็งแกร่งและปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการบรรลุฉันทามติในเครือข่ายแบบกระจายศูนย์ แม้ว่าจะมีโหนดที่เป็นอันตรายหรือความล้มเหลวอยู่ก็ตาม โปรโตคอลบล็อกเชนแบบ Byzantine Fault Tolerance เช่นเดียวกับเวอร์ชันปรับปรุงใหม่ Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT) มีชุดกฎเฉพาะที่โหนดทั้งหมดในเครือข่ายบล็อกเชนต้องปฏิบัติตามเพื่อให้เกิดการตกลงในการทำธุรกรรม โปรโตคอลนี้ไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อนทางคอมพิวเตอร์ และประกอบด้วยการนับคะแนนเสียงของโหนดและบรรลุข้อตกลงอย่างท่วมท้น

นี่หมายความว่าอย่างไร? หมายความว่าบทบาทหลักของอัลกอริทึม Byzantine Fault Tolerance คือการป้องกันความล้มเหลวของระบบผ่านการใช้การตัดสินใจร่วมกัน และเพื่อลดผลกระทบของโหนดที่ผิดพลาด

Byzantine Fault Tolerance ช่วยรับประกันความปลอดภัยของสัญญาอัจฉริยะได้อย่างไร

โปรโตคอลบล็อกเชนแบบฉันทามติ Byzantine และสัญญาอัจฉริยะมีความเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก BFT ช่วยให้การกระจายอำนาจและความปลอดภัยทางดิจิทัลเกิดขึ้นได้ ดังนั้นจึงสามารถสร้างสัญญาอัจฉริยะ ซึ่งเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่จัดเก็บอยู่ภายในบล็อกเชนเพื่อติดตามและบังคับใช้ข้อตกลงในการทำธุรกรรมสกุลเงินดิจิทัล

โปรโตคอล BFT และเวอร์ชันขั้นสูงกว่า เช่น Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) ได้กลายเป็นโซลูชันยอดนิยมสำหรับปัญหาความปลอดภัยของสัญญาอัจฉริยะและเครือข่ายบล็อกเชน โดยมีเงื่อนไขดังนี้:

• โหนดที่มีข้อผิดพลาดไม่เกิน '(n-1)/3' จาก 'n' โหนด (จำนวนโหนดทั้งหมด);
• ระยะเวลาตั้งแต่ข้อความที่ผู้เข้าร่วมถูกส่งครั้งแรกไปจนถึงข้อความที่ผู้รับข้อความของผู้เข้าร่วมรายอื่นได้รับนั้นจะเพิ่มขึ้นไม่เร็วไปกว่าอนันต์ และจะดำเนินต่อไปเรื่อยๆ

ประโยชน์ของ Byzantine Fault Tolerance สำหรับ Smart Contracts

แน่นอนว่า เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ ในโลกนี้ โปรโตคอลบล็อกเชน Byzantine Fault Tolerance และอัลกอริทึม Practical Byzantine Fault Tolerance ก็มีข้อดีมากมาย

• ความเร็วและความน่าเชื่อถือ

วิธีการเหล่านี้สามารถบรรลุฉันทามติได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ และระบบแบบกระจายที่สร้างโดยใช้ BFT ก็มีปริมาณงานสูง ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการเวลาในการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและความปลอดภัยระดับสูง

• การกระจายอำนาจ

บล็อกเชนรับประกันว่าไม่มีโหนดเดียวหรือกลุ่มโหนดใดสามารถควบคุมเครือข่ายทั้งหมดได้

• ความปลอดภัยและความต้านทานการโจมตี

โปรโตคอลบล็อกเชนแบบฉันทามติไบแซนไทน์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าบล็อกเชนจะมีสำเนาหลายชุด ช่วยลดโอกาสการสูญหายของข้อมูล นอกจากนี้ ยังได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อความผิดพลาด ซึ่งหมายความว่าสามารถทำงานต่อไปได้แม้ว่าจะมีตัวตรวจสอบความถูกต้องจำนวนหนึ่งถูกบุกรุกหรือไม่สามารถใช้งานได้

• ความสามารถในการปรับขนาดสูง

อัลกอริทึมนี้ช่วยให้เครือข่ายเติบโตได้เมื่อมีการเพิ่มโหนดใหม่ และสามารถรองรับธุรกรรมและผู้ใช้จำนวนมาก การใช้เทคนิคการประมวลผลแบบขนานและการแบ่งส่วนข้อมูลมีส่วนช่วยในเรื่องนี้

ข้อดีเหล่านี้เห็นได้จากประสิทธิภาพของ Tendermint ความทนทานต่อความผิดพลาดแบบฉันทามติไบแซนไทน์ของ Tendermint ในยุคบล็อกเชนมอบโปรโตคอลฉันทามติที่ปลอดภัยพร้อมการรับประกันความรับผิดชอบ และยังโดดเด่นด้วยปริมาณงานสูง เนื่องจากดำเนินการธุรกรรมหลายพันรายการต่อวินาทีบนโหนดหลายสิบแห่งที่กระจายอยู่ทั่วโลก โดยมีเวลาแฝงประมาณหนึ่งวินาที

ข้อจำกัดของความทนทานต่อความผิดพลาดแบบฉันทามติไบแซนไทน์

อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลบล็อกเชนแบบฉันทามติไบแซนไทน์ก็มีปัญหาของตัวเอง

ยกตัวอย่างเช่น พวกมันมีแนวโน้มที่จะถูกโจมตีแบบ Sibylla ซึ่งฝ่ายหนึ่งสามารถควบคุมโหนดจำนวนมากได้ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ จำนวนคะแนนโหวตสูงถึง 51% หรือเกือบครึ่งหนึ่ง เมื่อมีโหนดมากขึ้น การควบคุมและแก้ไขสถานการณ์เช่นนี้ก็จะยิ่งยากขึ้น

นอกจากนี้ ความสามารถในการปรับขนาดไม่ได้หมายถึงสิ่งที่ดีเสมอไป ในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการ โหนดต่างๆ จะต้องโต้ตอบกัน และยิ่งมีปฏิสัมพันธ์กันมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งใช้เวลานานขึ้นเท่านั้น

ความก้าวหน้าและแนวโน้มในอนาคตของ Byzantine Fault Tolerance สำหรับ Smart Contract

เราได้ศึกษาส่วนที่ Byzantine Fault Tolerance อธิบายไว้แล้ว ตอนนี้เราสามารถสรุปเกี่ยวกับโอกาสของอัลกอริทึมฉันทามตินี้ได้ ยกตัวอย่างเช่น ระบบแบบกระจายที่สร้างโดยใช้โปรโตคอล BFT มีปริมาณงานสูง ซึ่งหมายความว่าระบบเหล่านี้มีศักยภาพในการจัดการธุรกรรมจำนวนมากต่อวินาที ซึ่งจำนวนธุรกรรมอาจสูงถึงหลายพันสิบรายการ เราควรคาดหวังว่าข้อจำกัดทั้งหมดจะถูกเอาชนะ และส่งผลให้กลไกนี้เปิดโอกาสใหม่ๆ มากขึ้นในวงการคริปโทเคอร์เรนซี

และโดยรวมแล้ว กลไกฉันทามติ BFT น่าจะมีบทบาทสำคัญในอนาคตของเทคโนโลยีบล็อกเชน เนื่องจากความต้องการโซลูชันบล็อกเชนที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และปรับขนาดได้ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

เพื่อให้เข้าใจหัวข้อและเทคโนโลยีสำคัญๆ ที่ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมบล็อกเชนได้ดียิ่งขึ้น โปรดอ่าน Cryptomus ของเรา บทความบล็อก ต่อไป ขอบคุณ!