区块链拜占庭现状（区块链 拜占庭问题）

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本文目录一览：

• 1、拜占庭将军问题与区块链
• 2、区块链的拜占庭容错(BFT)是什么意思?拜占庭容错有哪些优缺点?_百度...
• 3、拜占庭故障是什么意思?
• 4、区块链的5大缺点有哪些,区块链的不足之处
• 5、以太坊如何解决拜占庭将军问题
• 6、拜占庭容错共识算法介绍

拜占庭将军问题与区块链

什么是共识机制？“共识机制是区块链的灵魂。”这是业内经常能听到的一句话，共识机制在区块链中的地位可想而知。那么到底什么是共识机制呢？我们不妨从拜占庭将军问题说起。拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布尔，是东罗马帝国的首都。

每个分布的节点都像一个独立自主的公民，他们的人生观、价值观、世界观不同，如何可以让他们消除分歧，达成一致？这是一个看似简单，实则复杂的大难题。在现实世界，最难的也达成共识。拜占庭将军的问题 古代有个国家叫做拜占庭，国王统治着很多城邦，国家外围还有很多附属国。

从而向世人证明解决60亿人口的互信问题是有去中心化解决方案地。币圈和链圈的朋友很焦虑的另一个关键问题就是：这个圈子概念太TM多。

区块链的拜占庭容错(BFT)是什么意思?拜占庭容错有哪些优缺点?_百度...

1、首先，没有一种共识机制是完美无缺区块链拜占庭现状的，各共识机制都有其优缺点，有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。pow（ Proof of Work）工作量证明一句话介绍区块链拜占庭现状：干的越多，收的越多。

2、缺点是原始的BFT效率太低，只能存在于理论而无法应用。而改进的PBFT虽然效率大大提高，却对节点数量和状态提出区块链拜占庭现状了要求，导致合格的记帐节点太少，并且也只能维持在少数，过多的节点会拖慢网络速度。因此PBFT更多是用在联盟链和私链上。公链也有应用，例如NEO，便是采用区块链拜占庭现状了PBFT算法。

3、实用拜占庭容错系统中服务节点分为两类。协议的基本过程包括客户端发送请求、主节点启动三阶段协议向各从节点广播请求、客户端等待响应，若有m+1个响应相同，则该响应即为运算的结果。在 n ≥ 3m + 1 的情况下，一致性是可能解决的。实用拜占庭容错系统能够容纳将近1/3的拜占庭节点。

4、Ripple共识算法的拜占庭容错（BFT）能力为（n-1）/5，即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。 在区块链网络中，由于应用场景的不同，所设计的目标各异，不同的区块链系统采用了不同的共识算法。一般来说，在私有链和联盟链情况下，对一致性、正确性有很强的要求。

5、少数服从多数，共识达成（只要大多数是好人，那么就可以实现共识）。区块链上的共识机制主要解决 由谁来构造区块 ，以及 如何维护区块链统一 的问题。拜占庭容错问题需要解决的也同样是 谁来发起信息 ，如何 实现信息的统一同步 的问题。

6、为了解决拜占庭故障这一问题，研究人员和开发者提出了许多共识算法和协议。比如，在区块链技术中广泛应用的拜占庭容错算法，就可以在节点之间进行信息共享和数据同步，一旦出现拜占庭故障，还可以采用BitShares、Tendermint等算法来解决。

拜占庭故障是什么意思?

什么是 pBFT？pBFT，即 Practical Byzantine Fault Tolerance，是一种实用的拜占庭容错算法，旨在解决拜占庭将军问题中的少数服从多数问题。在通信可靠的系统中，pBFT 算法通过主节点与子节点之间的通信，让所有节点达成共识，从而确保系统在存在恶意组件的情况下仍能正常运行。

i）。这个问题的描述可以用司令和副官的交互模式来阐述，司令需确保：- IC1：所有忠诚副官遵循同一命令。- IC2：如果司令忠诚，每个忠诚副官应遵循他发出的命令。拜占庭将军问题的挑战在于，它超越了传统的容错处理，因为叛徒故障是动态的，而非固定的，这使得问题更为复杂。

在可信计算的框架下，确保系统的安全性面临着人为故障，特别是恶意攻击的严峻挑战，这在当前网络环境中具有深远的实际意义。拜占庭将军问题作为一种抽象模型，揭示了并行计算中数据一致性问题的核心，有助于剥离问题的本质，对基础研究具有重要意义。

拜占庭将军问题是指“在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的”。因此在系统中存在除了消息延迟或不可送达的故障以外的错误，包括消息被篡改、节点不按照协议进行处理等，将会潜在地会对系统造成针对性的破坏。

除此之外，Timestope还采用了一种特殊的数据一致性算法。这种算法可以根据不同节点上的更新操作来确保所有节点上的数据都是一致的。这意味着即使某些节点出现故障，其他节点的数据依然可以保持一致，从而保证了系统的稳定运行。

区块链的5大缺点有哪些,区块链的不足之处

缺点：1）浪费能源；2）区块的确认时间难以缩短；3）新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；4）容易产生分叉，需要等待多个确认；5）永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性。

这一次区块链投资，更加疯狂，更加不理性，是不是意味着一次新的巨大泡沫正在形成？有意思的一点是，区块链泡沫已经反复破裂了几次，但每次又更加强势的反弹，更大泡沫形成……泡沫并非是没有价值，并非等同于旁氏骗局，而是指有太多不理性的投资人涌入，短期内高估了资产价值。

由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。

首先，技术瓶颈是目前区块链技术面临的一个主要问题。虽然区块链技术已经取得了一定的成就，但在处理速度、存储容量以及能耗等方面仍然存在诸多挑战。例如，比特币每秒只能处理7笔交易，远远无法满足大规模应用的需求。此外，区块链的数据不断增长，存储容量有限，如何解决这些问题成为了技术发展的关键。

尽管目前有了一些克服手段，但全面解决交易效率的方法仍然亟待发掘 。耗能过高 第三，挖矿过程中的算力并不产生额外的实际社会价值，还会浪费大量的电子资源，随着比特币的日益普及，区块链逐渐成为高耗能的资本密集型行业。

以太坊如何解决拜占庭将军问题

综上所述区块链拜占庭现状，以太坊通过交易验证、智能合约管理和共识算法设计等措施，有效地解决区块链拜占庭现状了拜占庭将军问题，确保了节点之间的一致性。这也为区块链技术的进一步发展提供了有力支撑。

在点对点、分布式的区块链中，常常用拜占庭问题来比喻节点如何达成共识的问题。将军即对应着一个个节点，达成统一作战方案即达成共识，正确的打包与验证区块数据，防止恶意节点（叛徒将军）破坏区块链的运行。 顾名思义，就是能够解决拜占庭问题，使各个节点达成共识，解决共识问题的各种机制也被称为共识算法。

拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。 而拜占庭问题的可能解决方法为： 在N≥3F+1的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。

拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。而拜占庭问题的可能解决方法为：在N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。

这就必须要解释一下在分布式系统中不得不了解的“拜占庭将军问题”了。 拜占庭将军问题（TheByzantineGeneralsProblem）可以总结为一句话： 在古代，11位忠诚的、不同位置的将军，如何排除叛徒的影响，对进攻或撤退达成一致。

拜占庭容错共识算法介绍

1、但是，在军队内有可能存有叛徒和敌军的间谍，左右将军们的决定影响将军们达成一致共识。在已知有将军是叛徒的情况下，其余忠诚的将军如何达成一致协议的问题，这就是拜占庭将军问题。下图列出了raft算法和pbft算法在适用环境，通信复杂度，最大容错节点数和流程上的对比。

2、少数服从多数，共识达成（只要大多数是好人，那么就可以实现共识）。区块链上的共识机制主要解决 由谁来构造区块 ，以及 如何维护区块链统一 的问题。拜占庭容错问题需要解决的也同样是 谁来发起信息 ，如何 实现信息的统一同步 的问题。

3、拜占庭问题假设集群存在背叛者，PBFT是其解决方案之一。集群中不存在背叛者的情况称为非拜占庭错误，CFT算法适用于此类场景。非拜占庭一致性算法Paxos和Raft被介绍。Paxos算法在允许故障的异步系统中运行，容错能力为2F+1。它通过提案者和接受者角色实现决策。

4、比特币自诞生以来，人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制，如具有代表性的权益证明POS、委托权益证明DPOS、拜占庭容错机制（BFT）及实用拜占庭容错机制（PBFT）等，下面将主要介绍POS和DPOS，BFT和PBFT留待下一篇。

5、委托权益证明（DPoS）是一种改进的PoS算法，允许所有节点根据其拥有的股份权益投票选出代表，这些代表负责记账。DPoS通过减少节点数量和提高代表的在线时间要求来提高共识效率和安全性。实用拜占庭容错算法（PBFT）是一种基于主节点和备份节点的共识算法，适用于联盟链。