Проблема византийских генералов в криптологии

В век цифровой информации основной проблемой является её защита. Вопрос: как защитить передачу данных таким образом, чтобы информация дошла до получателя и не была где-то перехвачена по пути? Как определить, что конечный получатель действительно является таковым, а не хакером-шпионом, который специально притворяется адекватным пользователем для того, чтобы внести в систему дисбаланс? DDoS-атаки, взломы криптовалютных сетей, бирж - это привычное дело. Уязвимость блокчейна и кода кошельков уже стало причиной банкротства стартапа DAO и биржи Mt Gox. Разработчики криптовалют используют для защиты информации протоколы PoW, PoS, DPoS, PoI и т.д. Хотя и они пока не дают абсолютного результата, идея защиты очень интересная и взята она еще с прошлого века. А начиналось все с проблемы византийских генералов.

Задача византийских генералов

Византийский консенсус - вымышленная задача по взаимодействию участников сети между собой, которая учитывает, что центр (к децентрализации сети пришли значительно позже) и/или отдельные участники сети могут оказаться злоумышленниками.

Суть проблемы в следующем. Есть Византийская армия, которая состоит из Х числа легионов, расположенных на расстоянии, у которых есть свой генерал. Все генералы подчиняются главнокомандующему. Накануне сражения главнокомандующий каждому генералу отправляет приказ атаковать или отступать. Известно, что некоторые генералы могут оказаться предателями, и сам главнокомандующий может специально отправить генералам разные приказы. Развитие ситуации может быть следующим:

если все верные генералы атакуют, армия побеждает;
если все верные генералы отступают, армия остается целой;
если верные генералы выполняют разрозненные действия, армия терпит поражение.

Задача византийских генералов сводится к тому, чтобы выяснить, кто является предателем, чтобы исключить его из системы принятия решений, и прийти к одному мнению. Логично, что простой обмен информацией в данном случае не поможет.

Возьмем частный случай из четырех легионов, где один генерал является предателем (задача решается для числа предателей Х-1). Для определения того, кто из них предатель, используется сторонняя информация, например, о численности легиона. Действия следующие:

каждый генерал отправляет трем другим генералам данные о численности своего легиона;
каждый генерал формирует блок из того, что ему прислали другие генералы, в котором будет три цифры. Byzantine agreement problem имеет громоздкое решение, но позволяет точно исключить из системы участников, которые вносят в систему хаос;
каждый генерал отправляет трем другим генералам сформированный блок. Таким образом каждый генерал получает 4 блока (с учетом своего), в которых указано по три цифры. Предатель, который будет вносить дизориентацию в систему, отправит разные цифры. Каждому генералу останется только сравнить цифры в блоках и увидеть, от какого генерала эти цифры будут разные.

Исключив предателя из системы, генералы могут без проблем прийти к общему решению: подчиниться приказу главнокомандующего или прийти к общему соглашению между собой. Byzantine generals problem решает проблему коммуникации в системе из любого числа пользователей. Его идея легла в основу алгоритма доказательства работы PoW, на котором построено не менее трети существующих криптовалют. Несмотря на то, что византийский консенсус имеет централизацию, на его основе построены многие машинные алгоритмы, где в вычислительных процессах используется единый процессор (сервер) и где есть необходимость защиты внутренней работы от вмешательства третьих лиц со стороны.

Как вести себя трейдеру при подобных технических сложностях

Проблема Византийских генералов привела к появлению системы BPT, применяемой в широком спектре систем. Сюда входит не только работа с криптовалютами, но и авиация, ядерная энергетика, космическая отрасль и другие области деятельности человека, где нужно согласовать множество элементов для обеспечения стабильности.

Учёный из США Лесли Лэмпорт ещё в ноябре 2000 доказал, что «согласие» между генералами достигается при наличии менее половины перебежчиков. Это стало основой «принципа 51%», за которым корректную систему векторов можно получить лишь при наличии большинства «верных» генералов, контролирующих процедуру добычи криптовалют.

Если учитывать только криптовалюты, эффективная связь в контексте системы консенсуса обеспечивает жизнедеятельность блокчейна – безопасность, отказоустойчивость и другие аспекты системы должны подчиняться соответствующим алгоритмам. Трейдерам, заинтересованным в повышении эффективности получения BTC и других денежных единиц, лучше всего не обращать внимание на детали. Исключениями могут стать ситуации, когда требуется самостоятельно вести разработку ПО и его исправления.

Для торговли Криптовалютами МОФТ рекомендует следующие лучшие компании, которые надежно зарекомендовали себя и в которых Ваши средства будут защищены:

Коментарии

Комментарии пользователей МОФТ

Оставлять отзывы могут только зарегистрированные пользователи.

l5iyy 27.07.2020

Думаю, что вскоре ученые разработают еще более эффективные алгоритмы консенсуса, которые смогут помочь справиться даже с такими сложными проблемами, как масштабируемость сети.

dfgtgbh 16.06.2020

Получается, что в отсутствие Византийской Отказоустойчивости узел может передавать, а также публиковать ложные транзакции, и тогда получится, что блокчейн совсем ненадежен. Сложно, конечно, для понимания, но нужно в наше время.

liwili5691 08.05.2020

Ничего себе все закручено! с удовольствием прочел статью, было очень познавательно и интересно.

Зарегистрироваться сейчас