Что такое проблема византийских генералов?

Проблема византийских генералов - это термин, используемый для описания проблемы, с которой сталкиваются компьютерные системы, когда одна или несколько их частей выходят из строя. Эти сбои могут привести к ошибочной передаче информации в системе, влияя на ее производительность. Название происходит из исследовательской статьи 1982 года, которая сравнила проблему с историческим военным сценарием.

Представьте несколько дивизий армии, окружающих вражеский город. У каждой дивизии есть свой генерал, и они могут общаться только через гонцов. Генералы должны договориться о плане, который соответствует двум требованиям: 1) все доверенные генералы следуют одному плану, и 2) небольшое количество дезинформаторов не может заставить хороших следовать вредному плану.

Основная задача заключается в том, чтобы генералы могли безопасно обмениваться информацией и достигнуть согласия. Если они не могут договориться, их атака может потерпеть неудачу. Проблема также заключается в том, что коварный генерал специально передает ложную информацию, подвергая опасности других.

В распределенной компьютерной сети, такой как блокчейн, каждый участник (узел) подобен генералу. Чтобы система работала правильно, большинство узлов должны согласиться и следовать одним и тем же инструкциям. Если некоторые узлы выходят из строя или становятся злонамеренными, это называется византийским сбоем. Система, которая может продолжать хорошо работать несмотря на эти сбои, говорится, что имеет византийскую толерантность к сбоям (BFT).

Биткоин решает эту проблему с помощью метода, называемого доказательство работы. Когда каждый "генерал" (узел) принимает решение о плане, его компьютер начинает работать над сложной задачей. Ожидается, что одному из них потребуется 10 минут, чтобы найти решение. Когда решение найдено, этот узел делится им с остальными, вместе с их планом. Затем все остальные следуют этому новому плану.

Проверяя цепочку доказательств работы, каждый узел видит, сколько вычислительной мощности было использовано и что большинство компьютеров согласилось с планом. Поэтому они могут доверять и следовать плану с самой длинной цепочкой доказательств работы, зная, что его поддерживает большинство.