Bizans Hatalarına Dayanıklılık Açıklandı

Bu Bizans hata toleransı kavramı her zaman beni büyülemiştir. 2008'de Bitcoin'in bir eşler arası para sistemi olarak ortaya çıkmasından bu yana, kendi mekanizmalarıyla birçok kripto para birimini gördüm. Ancak neredeyse hepsi temel bir unsuru paylaşıyor: blockchain.

Blok zincirleri, merkeziyetsiz olacak şekilde kasıtlı olarak tasarlanmıştır ve dağıtılmış bir bilgisayar düğümü ağı tarafından sürdürülen dijital bir defter olarak çalışır. Bu teknoloji, aracılara ihtiyaç duymadan şeffaf ve güvenilir finansal işlemlerin gerçekleştirilebileceği güvene dayanmayan ekonomik sistemlerin oluşturulmasına olanak tanımıştır. Kripto paralar, güvene bu kadar bağımlı olan geleneksel bankacılık sistemlerine karşı geçerli bir alternatif haline gelmiştir - ve dürüst olmak gerekirse, hala bankalara kim güveniyor?

Dağıtılmış bilgisayar sistemlerinin çoğunda olduğu gibi, bir kripto ağındaki katılımcılar, blockchain'in güncel durumu üzerinde düzenli olarak uzlaşmak zorundadır - buna konsensüs denir. Ancak, dağıtılmış bir ortamda bu konsensüsü güvenli ve verimli bir şekilde sağlamak? Bu hiç de basit değil!

O halde, bazı düğümlerin arızalanabileceği veya kötü niyetli davranabileceği durumlarda, dağıtılmış bir düğüm ağı nasıl uzlaşabilir? Bu, ünlü Bizans Jeneralleri probleminin temel sorusudur ve Bizans hata toleransı kavramının doğmasına yol açmıştır.

Bizans Generalleri Problemi

Bu mantık ikilemi, bir grup Bizans generalinin bir sonraki manevraları üzerinde anlaşmaya çalışırken iletişim sorunları yaşayabileceğini göstermek için 1982'de tasarlandı.

Dilemma, her generalın kendi ordusuna sahip olduğunu ve her grubun saldırmak istedikleri şehrin etrafında farklı yerlerde bulunduğunu varsayar. Generaller ya saldırmak ya da geri çekilmek için anlaşmak zorundadır. Seçilen eylem ne olursa olsun, tüm generallerin eylemi koordineli bir şekilde gerçekleştirmek için bir uzlaşmaya varması yeterlidir.

Bu nedenle bu gereksinimleri göz önünde bulunduralım:

• Her general saldırıya geçip geçmeyeceğine ya da geri çekilip çekilmeyeceğine karar vermelidir.
• Karar alındıktan sonra, değiştirilemez.
• Tüm generaller, bunu senkronize bir şekilde uygulamak için aynı karara varmak zorundadır.

Ana zorluk? Bir general, başka bir generalle yalnızca haberci aracılığıyla iletişim kurabilir. Ve bu mesajlar gecikebilir, yok edilebilir veya kaybolabilir.

Daha da kötüsü, bir mesaj doğru bir şekilde iletildiğinde bile, bir veya daha fazla general kötü niyetli davranmayı seçebilir ve kafa karışıklığı yaratmak için sahte bir mesaj gönderebilir.

Blockchain bağlamında, her general bir ağ düğümünü temsil eder ve düğümlerin sistemin mevcut durumu üzerinde bir fikir birliğine varması gerekir. Diğer bir deyişle, dağıtık bir ağın çoğunluk katılımcısının aynı eylemi gerçekleştirmesi ve mutabık kalması, toplam bir başarısızlığı önlemek için gereklidir.

Bu konsensusa ulaşmanın tek yolu, en az %⅔ güvenilir ve dürüst düğme sahip olmaktır. Eğer ağın çoğunluğu kötü niyetli hareket etmeye karar verirse, sistem saldırılara karşı savunmasız hale gelir - bu her zaman beni sinirlendiren o aptal %51 saldırısı gibi.

Bizans Hata Toleransı (BFT)

Bizans hata toleransı, Bizans Genel Sorunu'ndan kaynaklanan arızalara karşı dayanıklı bir sistemin özelliğidir. Bu, bir BFT sisteminin bazı düğümler arızalandığında veya kötü niyetli davrandığında bile çalışmaya devam edebileceği anlamına gelir.

Bu probleme birkaç olası çözüm bulunmaktadır ve dolayısıyla bir BFT sistemi kurmanın birkaç yolu vardır. Benzer şekilde, bir blockchain'in bu toleransı elde etmesi için farklı yaklaşımlar vardır, bu da bizi konsensüs algoritmalarına götürmektedir.

Blockchain konsensüs algoritmaları

Bir konsensüs algoritması, bir blockchain ağının anlaşmaya vardığı mekanizmadır. En yaygın olanları? İş Kanıtı (PoW) ve Hisse Kanıtı (PoS). Bitcoin'i örnek alalım.

Bitcoin protokolü sistemin temel kurallarını belirlerken, PoW algoritması bu kuralların nasıl takip edileceğini ve konsensusa ulaşılacağını tanımlar - özellikle işlemlerin doğrulanması sırasında.

Çalışma Kanıtı kavramı kripto paraların kendisinden daha eski olmasına rağmen, Satoshi Bitcoin'in bir BFT sistemi olarak oluşturulmasını sağlayan modifiye bir versiyonunu algoritma olarak geliştirmiştir.

PoW algoritmasının %100 Bizans hata toleransı olmadığını unutmayın, ancak pahalı madencilik süreci ve arka plandaki kriptografik teknikler sayesinde blockchain ağları için en güvenli ve güvenilir uygulamalardan biri olduğu kanıtlanmıştır. Bunun mükemmel olmasa da harika olduğunu düşünüyorum!

Son düşünceler

Bizans Genel Problemi, nihayetinde çeşitli senaryolarda yaygın olarak uygulanan BFT sistemlerine yol açan ilginç bir ikilemdir. Blockchain endüstrisinin ötesinde, bu sistemler havacılık, uzay ve hatta nükleer sanayide de bulunmaktadır.

Kripto bağlamında, etkili bir ağ iletişimine sahip olmak ve iyi bir konsensüs mekanizması, her blockchain ekosistemi için hayati öneme sahiptir. Bu sistemleri güvence altına almak sürekli bir çabadır ve mevcut konsensüs algoritmaları hala ölçeklenebilirlik gibi bazı sınırlamaları aşmak zorundadır. Yine de, PoW ve PoS, BFT sistemleri olarak büyüleyici yaklaşımlar olmaya devam ediyor ve potansiyel uygulamaları açıkça büyük ölçekli yenilikleri ilham veriyor.