Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
» 拜占庭容错(BFT)

拜占庭容错(BFT)

1982-07-01
  • Leslie Lamport
  • Robert Shostak
  • Marshall Pease
说明分布式计算系统拜占庭容错的数据中心。.

(图片仅供参考)

BFT(首字母缩略词 拜占庭容错(Byzantine Fault Tolerance)是指系统的一种特性,即使某些组件以任意、不可预测的方式发生故障(包括恶意行为,即拜占庭故障),系统仍能继续正常运行并达成共识。这比容忍简单的崩溃故障要可靠得多。要容忍 f 个故障或恶意组件,至少需要 3f+1 个组件。

拜占庭容错(BFT)旨在解决“拜占庭将军问题”。这是一个思想实验,假设拜占庭军队的忠诚将领们必须就共同的作战计划达成一致,而他们之间的沟通却可能充满背叛。一些将军可能是叛徒,他们会通过发送相互矛盾的信息来破坏计划。BFT 算法为分布式计算中的这一问题提供了一种解决方案,它确保所有非故障(忠诚)节点最终都能得出相同的结论,即使存在可能撒谎、串通或任意行事的故障(叛徒)节点。

Lamport、Shostak 和 Pease 于 1982 年发表的开创性论文证明,对于一个能够容忍 [latex]f[/latex] 拜占庭故障的系统,必须至少有 [latex]3f+1[/latex] 个总节点(或将军)。

早期的拜占庭容错算法,例如实用拜占庭容错算法(PBFT),计算成本高昂且通信开销巨大,限制了其可扩展性。然而,它们在对抗性环境下提供安全性和活性的能力具有革命性意义。2000 年代末区块链技术的兴起为拜占庭容错算法开辟了全新的应用领域。比特币等加密货币(使用工作量证明,一种概率形式的拜占庭容错算法)以及更新的权益证明系统(通常使用显式拜占庭容错协议,例如 Tendermint 或 HotStuff)中的共识机制都依赖于这些原则,以确保分布式账本的完整性和不可篡改性,即使网络中有相当一部分参与者是恶意的。

UNESCO Nomenclature: 1203
- 计算机科学

类型

软件/算法

中断

递增

用法

广泛使用

前体

  • 分布式计算和共识问题的一般研究
  • 故障停止故障模型(BFT 的扩展)
  • 用于消息认证的密码学和数字签名概念
  • 网络理论和图论

应用程序

  • 区块链和加密货币协议(例如,权益证明共识)
  • 分布式数据库
  • 航空航天系统(例如,波音777飞行控制系统)
  • 云计算基础设施
  • 入侵检测系统

专利:

NA

潜在创新理念

由于机器人流量被拦截(目前每天超过 4 万),此内容仅限社区成员查看。
> 登录 > 或者 > 注册 < (100% 免费)即可访问此内容,以及所有其他受限内容和工具。

相关术语:拜占庭容错、BFT、分布式共识、拜占庭将军问题、区块链、莱斯利·兰波特、分布式系统、容错、恶意行为者、PBFT。

历史背景

拜占庭容错(BFT)

1980
1980
1980
1982-07-01
1988-06-01
1990
1993
1980
1980
1980
1980
1986-01-01
1990
1990
1993

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <