Home > General >

Apa itu Toleransi Patahan Bizantium Praktis?

Panduan Lengkap Pemula

Apa itu Toleransi Patahan Bizantium Praktis?

Panduan Lengkap Pemula

///
Comments are Off
Apa itu Toleransi Patahan Bizantium Praktis? Panduan Lengkap Pemula

Model konsensus adalah komponen utama dari sistem blockchain terdistribusi dan jelas salah satu yang paling penting untuk fungsionalitasnya. Mereka adalah tulang punggung bagi pengguna untuk dapat berinteraksi satu sama lain dengan cara yang tidak dapat dipercaya, dan penerapannya yang benar dalam stage cryptocurrency telah menciptakan berbagai jaringan baru dengan potensi luar biasa.

Dalam konteks sistem terdistribusi, Toleransi Patahan Byzantium adalah kemampuan jaringan komputer terdistribusi untuk berfungsi seperti yang diinginkan dan dengan benar mencapai konsensus yang memadai meskipun komponen jahat (node) dari sistem gagal atau menyebarkan informasi yang salah ke rekan-rekan lain.

Tujuannya adalah untuk mempertahankan diri dari kegagalan sistem katastropik dengan memitigasi pengaruh node jahat ini terhadap fungsi jaringan yang benar dan konsensus yang tepat yang dicapai oleh node jujur ​​dalam sistem.

Berasal dari Masalah Bizantium Jenderal, dilema ini telah banyak diteliti dan dioptimalkan dengan beragam solusi dalam praktik dan secara aktif dikembangkan.

Masalah Bizantium Jenderal

Masalah Jenderal Bizantium, Gambar oleh Debraj Ghosh

Toleransi Patahan Byzantium Praktis (pBFT) adalah salah satu dari optimasi ini dan diperkenalkan oleh Miguel Castro dan Barbara Liskov dalam sebuah makalah akademis pada tahun 1999 berjudul”Toleransi Patahan Byzantium Praktis

Ini bertujuan untuk memperbaiki mekanisme konsensus BFT asli dan telah diimplementasikan dan ditingkatkan di beberapa distribusi contemporary komputer sistem, termasuk beberapa blockchain populer stage .

Gambaran Umum Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis

Model pBFT terutama berfokus pada penyediaan replikasi mesin negara Bizantium praktis yang mentolerir kesalahan Bizantium (malicious node) melalui asumsi bahwa ada kegagalan simpul independen dan pesan yang dimanipulasi yang diperbanyak oleh node independen yang spesifik.

Algoritma ini dirancang untuk bekerja dalam sistem asinkron dan dioptimalkan untuk berkinerja tinggi dengan overhead runtime yang mengesankan dan hanya sedikit peningkatan latensi.

  • Pada dasarnya, semua simpul dalam version pBFT diurutkan secara berurutan dengan satu simpul menjadi simpul utama (pemimpin) dan yang lainnya disebut sebagai simpul cadangan.
  • Semua node dalam sistem berkomunikasi satu sama lain dan tujuannya adalah agar semua node jujur ​​mencapai kesepakatan kondisi sistem melalui mayoritas.
  • Node saling berkomunikasi satu sama lain, dan tidak hanya harus membuktikan bahwa pesan berasal dari peer node tertentu, tetapi juga perlu memverifikasi bahwa pesan tersebut tidak dimodifikasi selama transmisi.

Toleransi Patahan Byzantium Praktis

Toleransi Patahan Byzantium Praktis, Gambar oleh Altoros

Agar version pBFT berfungsi, asumsinya adalah bahwa jumlah node jahat dalam jaringan tidak dapat secara bersamaan sama atau melebihi 1/3 dari keseluruhan node dalam sistem dalam jendela kerentanan yang diberikan.

Semakin banyak node dalam sistem, maka semakin kecil kemungkinan secara matematis untuk angka yang mendekati 1/3 dari keseluruhan node menjadi berbahaya. Algoritme secara efektif memberikan resides dan keamanan selama paling banyak (n-1) / 1/3), di mana n mewakili absolute node, berbahaya atau salah pada saat yang sama.

Hasil selanjutnya adalah bahwa pada akhirnya, balasan yang diterima oleh klien dari permintaan mereka sudah benar kemampuan linierisasi.

Setiap putaran konsensus pBFT (disebut opinion ) diturunkan menjadi 4 fase. Model ini mengikuti lebih dari arrangement”Komandan dan Letnan” daripada Masalah Jenderal Bizantium murni, di mana semua jenderal sama, karena adanya node pemimpin. Fase di bawah.

  1. Klien mengirimkan permintaan ke node pemimpin untuk menjalankan operasi layanan.
  2. Node pemimpin multicast permintaan ke node cadangan.
  3. Node mengeksekusi permintaan dan kemudian mengirim balasan ke klien.
  4. Klien menunggu Id # 1 (Id mewakili jumlah maksimum node yang mungkin salah) membalas dari node yang berbeda dengan hasil yang sama. Hasil ini adalah hasil operasi.

Persyaratan untuk node adalah bahwa mereka bersifat deterministik dan mulai dalam keadaan yang sama. Hasil akhirnya adalah bahwa semua node jujur ​​mencapai kesepakatan pada urutan catatan dan mereka menerima atau menolaknya.

Node pemimpin diubah dalam arrangement tipe around robin selama setiap tampilan dan bahkan dapat diganti dengan protokol yang disebut perubahan tampilan jika jumlah waktu tertentu telah berlalu tanpa node pemimpin melakukan multicasting permintaan.

Supermajority of all jujur ​​node juga dapat memutuskan apakah seorang pemimpin salah dan menghapusnya dengan pemimpin berikutnya sesuai sebagai pengganti.

Keuntungan dan Kekhawatiran Dengan Model pBFT

Model konsensus pBFT dirancang untuk aplikasi praktis dan kekurangan spesifiknya disebutkan dalam makalah akademis asli bersama dengan beberapa optimasi kunci untuk mengimplementasikan algoritma ke dalam sistem dunia nyata.

Sebaliknya, version pBFT memberikan beberapa keunggulan signifikan dibandingkan version konsensus lainnya.

Manfaat pBFT

Manfaat pBFT, Gambar oleh Zilliqa

Salah satu keuntungan utama dari version pBFT adalah kemampuannya untuk memberikan finalitas transaksi tanpa perlu konfirmasi seperti dalam version Proof-of-Work seperti yang digunakan oleh Bitcoin.

Jika blok yang diusulkan disetujui oleh node dalam sistem pBFT, maka blok itu adalah closing. Hal ini dimungkinkan oleh kenyataan bahwa semua node jujur ​​menyetujui keadaan sistem pada waktu tertentu sebagai hasil dari komunikasi mereka satu sama lain.

Keuntungan penting lain dari version pBFT dibandingkan dengan sistem PoW adalah miliknya pengurangan yang signifikan dalam penggunaan energi.

Dalam version Proof-of-Work seperti di Bitcoin, putaran PoW diperlukan untuk setiap blok. Ini telah menyebabkan konsumsi listrik Jaringan Bitcoin oleh penambang menyaingi negara-negara kecil secara tahunan.

Apa itu Bitcoin? Panduan Lengkap
Apa itu Bitcoin? ) Panduan Utama untuk Pemula

Dengan pBFT yang tidak intensif secara komputasi, pengurangan besar dalam energi listrik tidak bisa dihindari karena penambang tidak menyelesaikan algoritma hashing intensif komputasi PoW setiap blok.

Terlepas dari keuntungannya yang jelas dan menjanjikan, ada beberapa batasan utama pada mekanisme konsensus pBFT. Secara khusus, version ini hanya bekerja dengan baik dalam bentuk klasiknya dengan ukuran kelompok konsensus kecil karena jumlah komunikasi yang rumit yang diperlukan antara node.

Makalah ini menyebutkan menggunakan tanda tangan electronic dan MAC (Method Authentication Codes) sebagai arrangement untuk mengotentikasi pesan, namun menggunakan MAC sangat tidak efisien dengan jumlah komunikasi yang diperlukan antara node dalam kelompok konsensus besar seperti jaringan cryptocurrency, dan dengan MAC, ada ketidakmampuan yang melekat untuk membuktikan keaslian pesan kepada pihak ketiga.

Meskipun tanda tangan electronic dan multisig memberikan peningkatan besar atas MAC, mengatasi keterbatasan komunikasi version pBFT sambil secara bersamaan menjaga keamanan adalah pengembangan paling penting yang diperlukan untuk sistem apa pun yang ingin menerapkannya secara efisien.

Model pBFT juga rentan terhadap serangan sybil di mana satu pihak dapat membuat atau memanipulasi sejumlah besar identitas (node ​​dalam jaringan), sehingga membahayakan jaringan.

Hal ini dikurangi dengan ukuran jaringan yang lebih besar, tetapi skalabilitas dan kemampuan throughput yang tinggi dari version pBFT dikurangi dengan ukuran yang lebih besar dan karenanya perlu dioptimalkan atau digunakan dalam kombinasi dengan mekanisme konsensus lain.

Platform Menerapkan Versi yang Dioptimalkan pBFT Hari Ini

Saat ini, ada beberapa stage blockchain yang menggunakan versi pBFT yang dioptimalkan atau hybrid sebagai version konsensus mereka atau setidaknya bagian dari itu, dalam kombinasi dengan mekanisme konsensus lainnya.

Zilliqa

Zilliqa menggunakan versi pBFT klasik yang sangat optimum dalam kombinasi dengan putaran konsensus PoW setiap ~ 100 blok. Mereka menggunakan multisignatures untuk mengurangi overhead komunikasi pBFT klasik dan di lingkungan pengujian mereka sendiri, mereka telah mencapai TPS beberapa ribu dengan harapan untuk meningkatkan skala menjadi lebih banyak lagi ketika lebih banyak node ditambahkan.

Ini juga merupakan akibat langsung dari implementasi pBFT mereka dalam arsitektur sharding mereka sehingga kelompok-kelompok konsensus pBFT tetap lebih kecil di dalam pecahan spesifik, sehingga mempertahankan sifat throughput tinggi mekanisme sementara membatasi ukuran kelompok konsensus.

Zilliqa

Hyperledger

Kain Hyperledger adalah lingkungan kolaboratif sumber terbuka untuk proyek dan teknologi blockchain yang di-host oleh Linux Foundation dan menggunakan versi yang diizinkan dari algoritma pBFT untuk platformnya.

Karena rantai yang diizinkan menggunakan kelompok konsensus kecil dan tidak perlu mencapai desentralisasi blockchain terbuka dan publik seperti Ethereum, pBFT adalah protokol konsensus yang efektif untuk menyediakan transaksi throughput tinggi tanpa perlu khawatir tentang mengoptimalkan stage untuk skala ke kelompok konsensus besar.

Kain Hyperledger

Selain itu, dengan blockchain diizinkan bersifat pribadi dan dengan undangan dengan identitas yang diketahui, sehingga kepercayaan antara para pihak sudah ada, mengurangi kebutuhan inheren untuk lingkungan yang tidak dapat dipercaya karena diasumsikan kurang dari 1/3 pihak yang dikenal akan dengan sengaja mengkompromikan sistem.

Kesimpulan

Byzantine Fault Tolerance adalah konsep yang dipelajari dengan baik dalam sistem terdistribusi dan integrasinya melalui algoritma Toleransi Kesalahan Bizantium Praktis ke dalam sistem dan stage dunia nyata, baik melalui versi yang dioptimalkan atau bentuk hibrida, tetap menjadi komponen infrastruktur kunci cryptocurrency hari ini.

Ketika stage terus berkembang dan berinovasi di bidang version konsensus untuk sistem blockchain publik skala besar, menyediakan mekanisme Toleransi Kesalahan Bizantium yang canggih akan sangat penting untuk menjaga integritas berbagai sistem dan sifatnya yang tidak dapat dipercaya.

39. 940

You may also like
Menyatakan tindakan keras? Apa yang membuat rilis kerangka crypto DoJ
Menyatakan tindakan keras? Apa yang membuat rilis kerangka crypto DoJ
Decentralised finance
Cryptocurrency menjelaskan: Apa itu keuangan terdesentralisasi?
cryptocurrency: Ini tahun 2017 lagi untuk startup crypto India. Apa yang hilang: kerangka peraturan yang jelas.
cryptocurrency: Ini tahun 2017 lagi untuk startup crypto India. Apa yang hilang: kerangka peraturan yang jelas.
Investors flock to US dollar, Gold, Bitcoin, as Global Stocks record heavy sell-offs, Twitter Poll: Bitcoin price expected to reach $100,000 by 2021, cybercriminals, What it will take Bitcoin to hit $100,000?

Panduan pajak Cryptocurrency definitif untuk tahun 2020