Giải thích về Byzantine Fault Tolerance: Thuật toán Đồng thuận BFT

Byzantine Fault Tolerance (BFT) là một trong những yếu tố quan trọng nhất giúp bảo mật công nghệ blockchain. Bài viết này trên blog của chúng tôi sẽ giải thích khái niệm BFT, cách thức hoạt động và vai trò của nó đối với mạng lưới blockchain. Nào cùng bắt đầu thôi!

Vai trò của BFT trong Mạng lưới Blockchain

BFT là gì? Byzantine Fault Tolerance là cách một hệ thống phân tán hoạt động ngay cả khi một số nút bị hỏng hoặc cố gắng gây hại cho các nút khác. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về nó.

Một thành phần quan trọng của mạng lưới phi tập trung là sự đồng thuận, thông qua đó một nhóm người hoặc các nút trong mạng lưới đi đến thống nhất về một quyết định hoặc giao dịch cụ thể. Nhưng làm thế nào một mạng lưới máy tính có thể duy trì hoạt động nếu một số nút của nó gặp trục trặc, không thống nhất về trạng thái của hệ thống hoặc hoạt động độc hại?

Thuật toán BFT được đề cập trước đó giúp giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp một cơ chế mạnh mẽ và an toàn hơn để đạt được sự đồng thuận trong mạng lưới phi tập trung bất chấp sự hiện diện của các nút độc hại hoặc lỗi. Giao thức blockchain chịu lỗi Byzantine, giống như phiên bản tinh chỉnh của nó là Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT), chứa một bộ quy tắc cụ thể mà tất cả các nút trong mạng blockchain phải tuân theo để đồng ý về các giao dịch. Nó không yêu cầu các quy trình chuyên sâu về máy tính mà bao gồm việc đếm phiếu bầu của các nút và đạt được sự đồng thuận áp đảo.

Điều này có nghĩa là gì? Nó có nghĩa là vai trò chính của thuật toán Byzantine Fault Tolerance là bảo vệ chống lại các lỗi hệ thống thông qua việc sử dụng cơ chế ra quyết định tập thể và giảm thiểu tác động của các nút bị lỗi.

Byzantine Fault Tolerance đảm bảo an ninh cho hợp đồng thông minh như thế nào

Giao thức blockchain đồng thuận Byzantine và hợp đồng thông minh có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. BFT cho phép phi tập trung hóa và bảo mật kỹ thuật số để có thể tạo ra các hợp đồng thông minh - các chương trình máy tính được lưu trữ bên trong blockchain để theo dõi và thực thi các cam kết trong các giao dịch tiền điện tử.

Giao thức BFT và các phiên bản nâng cao hơn của nó như Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) đã trở thành một giải pháp phổ biến cho các vấn đề bảo mật của hợp đồng thông minh và mạng blockchain, với điều kiện:

• Không quá '(n-1)/3' nút bị lỗi trong tổng số 'n' nút (tổng số nút);
• Thời gian giữa thời điểm tin nhắn của người tham gia được gửi lần đầu và thời điểm tin nhắn được nhận bởi người tham gia khác - người gửi tin nhắn không tăng nhanh hơn vô hạn, v.v.

Lợi ích của Byzantine Fault Tolerance đối với Hợp đồng Thông minh

Tất nhiên, giống như mọi thứ khác trên thế giới, giao thức blockchain Byzantine Fault Tolerance và thuật toán Practical Byzantine Fault Tolerance có rất nhiều ưu điểm.

• Tốc độ và Độ tin cậy

Các phương pháp này có thể đạt được sự đồng thuận nhanh chóng và đáng tin cậy. Các hệ thống phân tán được xây dựng bằng BFT có thông lượng cao. Điều này rất phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu thời gian xử lý giao dịch nhanh và mức độ bảo mật cao.

• Phi tập trung

Blockchain đảm bảo rằng không một nút hoặc nhóm nút nào có thể kiểm soát toàn bộ mạng.

• Bảo mật và Khả năng Chống Tấn công

Giao thức blockchain đồng thuận Byzantine đảm bảo rằng nhiều bản sao của blockchain được duy trì, giảm khả năng mất dữ liệu. Ngoài ra, nó được thiết kế để có khả năng chịu lỗi, nghĩa là nó có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi một số lượng trình xác thực nhất định bị xâm phạm hoặc không khả dụng.

• Khả năng mở rộng cao

Thuật toán cho phép mạng lưới phát triển khi các nút mới được thêm vào và có thể xử lý một lượng lớn giao dịch và người dùng. Việc sử dụng các kỹ thuật xử lý song song và phân đoạn góp phần vào điều này.

Những lợi thế này có thể được thấy rõ trong hiệu suất của Tendermint. Khả năng chịu lỗi Byzantine của Tendermint trong thời đại blockchain cung cấp một giao thức đồng thuận an toàn với các đảm bảo về trách nhiệm giải trình, đồng thời được đặc trưng bởi thông lượng cao, vì nó thực hiện hàng nghìn giao dịch mỗi giây trên hàng chục nút phân tán trên toàn thế giới với độ trễ khoảng một giây.

Hạn chế của Byzantine Fault Tolerance

Tuy nhiên, các giao thức blockchain Byzantine Fault Tolerance cũng có những vấn đề riêng.

Ví dụ, chúng dễ bị tấn công Sibylla, khi một bên có thể kiểm soát một số lượng lớn nút, hay nói cách khác, số phiếu bầu đạt tới 51%, tức là đa số. Khi có nhiều nút hơn, việc điều chỉnh và ngăn chặn những tình huống như vậy trở nên khó khăn hơn.

Ngoài ra, khả năng mở rộng không phải lúc nào cũng mang lại điều tốt đẹp. Ở mỗi bước của quy trình, các nút phải tương tác với nhau, và càng có nhiều tương tác như vậy thì thời gian xử lý càng lâu.

Những tiến bộ và triển vọng tương lai của Byzantine Fault Tolerance cho Hợp đồng thông minh

Chúng ta đã nghiên cứu phần mà Byzantine Fault Tolerance đã giải thích. Giờ đây, chúng ta có thể rút ra một số kết luận về triển vọng của thuật toán đồng thuận này. Ví dụ, các hệ thống phân tán được xây dựng bằng giao thức BFT có thông lượng cao. Điều này có nghĩa là chúng có tiềm năng xử lý một lượng lớn giao dịch mỗi giây, con số này có thể lên tới vài nghìn giao dịch mỗi giây. Chúng ta cũng nên kỳ vọng rằng tất cả các hạn chế sẽ được khắc phục và kết quả là cơ chế này sẽ mở ra nhiều cơ hội hơn nữa trong lĩnh vực tiền điện tử.

Nhìn chung, cơ chế đồng thuận BFT có thể sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai của công nghệ blockchain khi nhu cầu về các giải pháp blockchain an toàn, hiệu quả và có khả năng mở rộng tiếp tục tăng lên.

Để hiểu rõ hơn về các chủ đề và công nghệ chính tác động đến ngành công nghiệp blockchain, hãy tiếp tục đọc Cryptomus bài viết trên blog của chúng tôi. Xin cảm ơn!