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解读分布式账本可以是区块链的框架

2023-12-28 15:29区块链WEB3 人已围观

简介分布式账本可以说是 区块链 的框架,每一个人都可以自由的参与进来,共同处理区块链中的数据。区块链实际上就是一个大的分布式计算网络,它并没有一个类似中央指挥室的东西来...



   分布式账本可以说是区块链的框架,每一个人都可以自由的参与进来,共同处理区块链中的数据。区块链实际上就是一个大的分布式计算网络,它并没有一个类似中央指挥室的东西来发号施令,整个网络是完全分散的,要依靠不同的节点间以此交换信息,达成共识,才能统一行动,整个过程就像无领导小组讨论一样。对此,有人就提出了疑问,万一有节点发送了错误的信息,干扰网络正常运行,或者大家产生了分歧怎么办?于是学者们便建立了一个模型,统一将这类用来描述分布式系统一致性的问题称谓拜占庭将军问题。所谓拜占庭将军问题是这样的,拜占庭帝国是历史上一个赫赫有名的帝国,也就是东罗马帝国,他的首都是君士坦丁堡。拜占庭将军问题并不是历史上真实存在的,而是一个虚拟的问题。他是在1982年的时候,有著名的计算机大神图灵奖获得者兰伯特提出这个。
 
  兰伯特说,拜占庭僵局问题可以这样描述,拜占庭帝国想要攻打一个国家,他派出了多支军队。进行围攻,但敌国军事实力也很强,将军们必须在同一个时间一起发动进攻才能获取胜利。每个将军都分散在敌国四周,只能依靠通信兵起码相互通信确定进攻的时间。可是,一方面,通讯兵可能会在送信过程中被敌方击杀,另一方面,根据不可靠消息,在这些将军中有叛徒的存在,叛徒可能会擅自更改进攻意向或者进攻时间,从而使其他将军传达虚假指令,影响他人判断。那么,在这种状态下,怎么做才能保证将军们在同一时间一起发起进攻,从而引起战斗?



  单从上面的说明可能无法理解这个问题的复杂性,我们来简单分析一下。先看在没有叛徒情况下,假如一个将军A提出一个进攻提议,明日下午一点进攻,你愿意加入吗?由通信兵通信分别告诉其他的将军,如果幸运中的幸运,他收到了其他六位将军以上的同意发起进攻,如果不信,其他的将军也在此时发出不同的进攻提议,如明日下午两点三点进攻,你愿意加入吗?由于时间上的差异,不同的将军收到并认可的进攻提议可能是不一样的,这是可能出现A提议有三个支持者,B提有四个支持者,C提议有两个支持者。再加一点复杂性,在有叛徒情况下,一个叛徒会向不同的将军发出不同的进攻提议,通知A明日下午一点进攻,通知B明日下午两点进攻等等。一个叛徒也会可能同意多个进攻提议,即同意下午一点进攻,又同意下午两点进攻。叛徒发送前后不一致的进攻提议被称为拜占庭错误,而能够处理拜占庭错误的这种容错性简称为BFT相信大家已经可以明白这个问题的复杂性了。
 
  很多朋友可能会。这不就是个打仗的问题吗?怎么还跟区块链扯上关系了呢?这个兰伯特到底是想说什么呢?他想说的是计算机它可以分布在世界各地,那么称之为分布式节点,那么这些个分布式节点可能会出现故障,比如说宕机,也可能会有恶意节点,比如说黑客。那么在这样一种情况下,我们如何才能保持一致性?就是我们保持这些中层的计算机,他们的结果都是一样的。还有如何保持正确性,什么叫正确性呢?就是如果大多数的将军都说应该进攻,那么咱们就要进攻,大多数将军都要说撤退,咱们就应该撤退。尽管在这个分布式节点中有故障和恶意的节点,但是我还是可以保证大部分忠臣的计算机是一致而且准确的。那么这个问题呢?到底该怎么解决呢?



  前面我们给大家详细解释了拜占庭将近问题的复杂性和重要性,那么这个问题到底该怎么解决呢?这个问题提出来之后,大家发现想要在分布式网络中让每一个节点都不出错是不可能的,于是就有人提出了拜占庭容错的观点来解决半占庭将军的问题。
 
  这个解决的办法就是信息的伪造或错误并不重要,只要诚实的将军数量大于总数的2/3,即使有少部分不成实的将军存在,整个系统也可以达成一致。那么中本聪是如何解决这个问题的呢?中本聪在比特币中创造性的引入了工作量证明来解决这个问题。通过工作量证明就增加了发送信息的成本,降低节点来发送信息速率,这样就可以保证在一个时间只有一个节点或者很少节点在进行广播,同时在广播时会附上自己的签名,这个过程就像一位将军A在向其他的将军BCD发起一个进攻提议一样,将军BCD看到将军A签过名的进攻提议书,如果是城市将军,就会立刻同意进攻提议,而不会发起自己新的进攻提议。
 
  以上就是。特B网络中单个区块达成共识的方法理解了单个区块取得一致性的方法,那么整个区块链如果达成一致也好理解。我们稍微把将军问题改一下,假设攻下一个城堡需要多次的进攻,每次进攻的提议必须基于之前最多次数的胜利进攻下提出的,只有这样敌方也有损失最大,我方进攻胜利的可能性就更大。这样约定之后,将军A在收到进攻提议时,就会检查一下这个提议是不是基于最多的胜利提出的,如果不是,将军A就不会同意这样的提议,如果是的,将军A就会把这次提议记下来。以上其代表个人观点

Tags: 区块链 

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