Byzantine Fault Tolerance (BFT) là gì? Bitcoin đã giải quyết lỗi Byzantine như thế nào?

solfi_admin Thứ Sáu, 17/12/2021

Byzantine Fault Tolerance (Hệ thống chịu lỗi – BFT) là một thuật toán đồng thuận Blockchain khá nổi tiếng hiện nay.

Blockchain, cũng giống như các hệ thống tính toán phân tán, cần phải có sự đồng thuận về trạng thái. Tuy nhiên, việc đạt được sự đồng thuận trên mạng lưới phân tán một cách an toàn và đáng tin cậy không phải là một điều dễ dàng.

Bài toán đặt ra là, làm thế nào một mạng lưới phân tán gồm các nút máy tính đạt được sự đồng thuận khi xử lý một quyết định, nếu một số các nút trong đó có khả năng là sẽ thất bại hoặc không đáng tin? Đây là câu hỏi cơ bản của vấn đề được đặt tên là bài toán các vị tướng Byzantine, từ đó làm khai sinh ra khái niệm về hệ thống chịu lỗi Byzantine.

Vậy Hệ thống chịu lỗi Byzantine là gì? Và Blockchain Bitcoin đã giải quyết bài toán các vị tướng Byzantine như thế nào? Cùng tìm hiểu kỹ hơn trong bài viết dưới đây.

1. Bài toán của các vị tướng Byzantine

BFT dựa trên truyền thuyết giả định về cuộc tấn công Byzantine, được đưa ra vào năm 1982. Trong đó có nhiều đội quân, mỗi đội quân có một vị tướng tấn công cùng một lúc vào thành trì để tạo nên sức mạnh tổng hợp. Các đội quân này ở xa nhau, mỗi vị tướng chỉ có thể liên lạc bằng bồ câu đưa thư. Vấn đề đặt ra là các vị tướng cần thống nhất thời gian, thời điểm tấn công cùng lúc. Hay nói đơn giản, cần cố gắng đạt sự đồng thuận trong những bước đi kế tiếp.

Nếu tất cả các tướng tấn công cùng một lúc, họ sẽ thắng, nhưng nếu họ tấn công vào những thời điểm khác nhau, họ sẽ thua. Các vị tướng không có kênh liên lạc an toàn với nhau vì bất kỳ thông điệp nào họ gửi hoặc nhận có thể đã bị chặn hoặc lừa bởi những kẻ thù. Làm thế nào để các tướng có thể tổ chức tấn công cùng một lúc?

Để chiến thắng cần phải có sự đồng thuận trong chiến lược

Kịch bản của các tướng Byzantine là một sự tương tự cho vấn đề mà các hệ thống máy tính phân tán phải đối mặt: Làm thế nào để chúng ta đạt được sự đồng thuận khi phải đối mặt với các tác nhân không đáng tin cậy và gặp trục trặc đe dọa gây mất ổn định hệ sinh thái? Đấy là lí do hệ thống chịu lỗi Byzantine Fault Tolerance ra đời.

2. Byzantine Fault Tolerance là gì?

Byzantine Fault Tolerance: A Blockchain Fundamental - Phemex Academy

Hệ thống chịu lỗi Byzantine (BFT) là hệ thống có thể giải quyết được vấn đề của bài toán các vị tướng quân Byzantine.

Byzantine Fault Tolerance đảm bảo cho một mạng máy tính phân tán hoạt động như mong muốn và đạt được sự đồng thuận chính xác. Điều này có nghĩa là hệ thống BFT có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi một số nút bị lỗi hoặc thực hiện hành động gây hại.

Các giao thức dựa trên BFT tìm cách giảm thiểu ảnh hưởng mà các nút độc hại có thể gây ra trên mạng lưới nhằm đảm bảo cho các nút trung thực vẫn duy trì được hoạt động đúng và đạt được sự đồng thuận. Có rất nhiều các giao thức đồng thuận khác được thiết kế dựa trên nguyên tắc này.

3. Hệ thống nào sẽ gặp vấn đề Byzantine?

Chỉ các hệ thống phi tập trung (Decentralized) mới phải đối mặt với vấn đề của Byzantine, vì chúng không có nguồn thông tin đáng tin cậy và không có cách nào để xác minh thông tin mà chúng nhận được từ các thành viên khác trong mạng.

Còn trong các hệ thống tập trung (Centralized), một cơ quan có thẩm quyền được tin cậy để công bố thông tin đúng sự thật và ngăn chặn thông tin sai lệch hoặc gian lận được lan truyền trên toàn mạng.

Ví dụ: Trong hệ thống tài chính truyền thống, các ngân hàng được tin tưởng trong việc hiển thị số dư và lịch sử giao dịch của người dùng. Nếu một ngân hàng lừa gạt khách hàng của họ, thì ngân hàng trung ương hoặc chính phủ sẽ đứng ra để khắc phục hành vi sai trái này, đảm bảo được uy tín với khách hàng.

4. Cách Bitcoin giải quyết vấn đề chung của lỗi Byzantine

Có nhiều giải pháp khả thi cho vấn đề cho bài toán các vị tướng Byzantine, điều này có nghĩa là cũng có nhiều cách để xây dựng một Hệ thống chịu lỗi Byzantine (BFT). Các blockchain nổi tiếng đã giải quyết bài toán này bằng các thuật toán đồng thuận (consensus).

Khi Bitcoin, blockchain đầu tiên ra đời, cha đẻ của nó, Satoshi Nakamoto cũng đã giới thiệu một một phương pháp để giải quyết bài toán các vị tướng quân, được gọi dưới cái tên Proof-of-Work (PoW).

Proof of Work (PoW) là gì? Ưu và nhược điểm của PoW là gì? -

Nhờ PoW, tại mọi thời điểm, các thành viên của mạng Bitcoin có thể đồng thuận về trạng thái của blockchain và tất cả các giao dịch trong đó. Mỗi node tự xác minh xem các khối có hợp lệ hay không dựa trên yêu cầu Proof of Work, và liệu các giao dịch có hợp lệ hay không dựa trên các yêu cầu khác.

Nếu bất kỳ thành viên nào của mạng cố gắng phát đi thông tin sai lệch, tất cả các node trên mạng sẽ ngay lập tức bỏ qua nó. Bởi vì mỗi node có thể xác minh tất cả thông tin trên chính mạng Bitcoin, nên không cần phải nhờ vào các thành viên khác của mạng, điều này làm cho Bitcoin trở thành một hệ thống không đáng tin cậy (trustless).

Lưu ý rằng thuật toán PoW không đảm bảo 100% khả năng chịu lỗi Byzantine, nhưng nhờ vào quá trình đào tốn kém và các kỹ thuật mã hóa đằng sau, PoW đã chứng tỏ là một trong những thuật toán đồng thuận an toàn và đáng tin cậy nhất cho các mạng blockchain.

Bên cạnh PoW, ngày nay các blockchain còn có sử dụng nhiều thuật toán đồng thuận khác.

Ví dụ như NEO dùng Delegated Byzantine Fault Tolerance, hay nền tảng Hyperledge Fabric của Linux Foundation dùng Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), gần giống với giải pháp consensus mà Tendermint cung cấp.

Tổng kết

Bài viết đã cung cấp cho anh em các thông tin về Byzantine Fault Tolerance (BFT) và cách Bitcoin giải quyết bài toán Byzantine. Anh em có suy nghĩ như thế nào về hệ thống chịu lỗi Byzantine? Cùng để lại bình luận để thảo luận với các admin của BlockSolFi nhé!

Zero-knowledge Proofs: Món quà công nghệ may mắn của Web3
Thứ Hai, 26/09/2022

Kết hợp cùng các Layer 1 và mạng lưới oracle phi tập trung, Zero-knowledge Proofs đang góp phần vào sự chuyển mình to lớn của ngành công nghiệp blockchain, cho phép các dự án xây dựng những Dapp tiên tiến, vừa có khả năng mở rộng cao, vừa tiết kiệm chi phí nhưng vẫn bảo […]

Góc review: The Merge Ethereum cùng những tác động lên thị trường crypto
Thứ Năm, 15/09/2022

Sau bao năm để anh em chờ đợi, hồi hộp, đắn đo, bản nâng cấp The Merge Ethereum cuối cùng đã “công thành danh toai”. Theo đó, không chỉ “thay da đổi thịt” cho mạng lưới, The Merge sẽ làm giảm khoảng 90% tổng nguồn cung của Ethereum. The Merge Ethereum cuối cùng đã “cập […]

NFTs và những tác động đến ngành công nghiệp âm nhạc
Thứ Năm, 01/09/2022

NFTs là gì?   Non-fungible token (NFT) là một đơn vị dữ liệu được lưu trữ trên blockchain (sổ cái kỹ thuật số). Chúng có thể được xem như đại diện cho một mặt hàng kỹ thuật số độc nhất, chẳng hạn như tác phẩm nghệ thuật. Nhìn từ góc độ khác, NFT còn là một token dạng mật […]

The Merge và sự phát triển của Ethereum sau này
Thứ Tư, 17/08/2022

Những ý chính về The Merge The Merge, dự kiến ​​vào nửa cuối năm 2022, là một sự kiện rất được mong đợi, nơi mạng Ethereum sẽ chuyển từ mô hình bảo mật bằng chứng công việc (PoW) sang bằng chứng cổ phần (PoS). The Merge sẽ không giảm phí gas hay buộc người dùng, […]

Tái cơ cấu danh mục đầu tư để sống sót qua mùa đông crypto
Thứ Hai, 15/08/2022

Đây có lẽ mùa đông crypto khác nghiệt nhất mà chúng ta từng trải qua. Dù là 2 tháng hay 6 tháng nữa thì cũng không ai biết chắc được; tuy nhiên một điều chúng ta biết rõ là sớm muộn gì nó cũng sẽ tới, vì cuộc vui nào cũng có lúc tàn, và […]

Cơ hội nào cho bất động sản ảo trên Metaverse?
Thứ Sáu, 12/08/2022

Có bao giờ bạn từng nghĩ mình sẽ sở hữu một bất động sản ảo trên không gian số – nơi bạn có thể tự do phát triển trí tưởng tượng của mình để xây dựng ngôi nhà, giường ngủ hay thậm chí là cả một thành phố mà mình mong muốn? Tất cả điều […]

Ví tiền điện tử và những điểm cần lưu ý cho người mới bắt đầu
Thứ Năm, 11/08/2022

Ví tiền điện tử là một công cụ không thể thiếu khi bạn tham gia thị trường tiền ảo. Chúng là một trong những thành phần cơ bản của cơ sở hạ tầng để gửi và nhận tiền thông qua các mạng Blockchain. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tất tần tật […]

Ethereum 2.0 cùng những hướng dẫn cơ bản về ETH 2.0 cho người mới bắt đầu
Thứ Tư, 10/08/2022

Ethereum 2.0 là một “cuộc cách mạng” của chính các nhà phát triển Ethereum nhằm giúp nền tảng này khắc phục những điểm yếu vốn có và phát triển mạnh mẽ hơn nữa trong thế giới tiền điện tử. Ethereum nền tảng blockchain phổ biến thứ hai trên thế giới bên cạnh Bitcoin (BTC), Ethereum […]

Cross Chain Bridge – Giải pháp nâng Defi lên 1 tầm cao mới
Thứ Ba, 09/08/2022

Cross chain Bridge ra đời như một con đường giao thương giữa các Blockchain. Đây là một giải pháp tiềm năng để tăng khả năng kết nối và tương tác giữa các blockchain. Bởi vì các blockchain đều được thiết kế khép kín và không thể tương tác qua lại với nhau. Tuy nhiên hiện […]

Lạm phát là gì? Liệu tiền điện tử có phải lời giải hoàn hảo cho bài toán lạm phát?
Thứ Hai, 08/08/2022

Trong khi lạm phát là một bài toán khó mà chính phủ các quốc gia vẫn đang phải đối mặt và giải từng phương trình, thì sự ra đời của tiền điện tử hay cụ thể là Bitcoin (BTC) được ca ngợi như một hàng rào chống lại các tác động xấu của lạm phát. […]

Zero-knowledge Proofs: Món quà công nghệ may mắn của Web3
Thứ Hai, 26/09/2022

Kết hợp cùng các Layer 1 và mạng lưới oracle phi tập trung, Zero-knowledge Proofs đang góp phần vào sự chuyển mình to lớn của ngành công nghiệp blockchain, cho phép các dự án xây dựng những Dapp tiên tiến, vừa có khả năng mở rộng cao, vừa tiết kiệm chi phí nhưng vẫn bảo […]

Góc review: The Merge Ethereum cùng những tác động lên thị trường crypto
Thứ Năm, 15/09/2022

Sau bao năm để anh em chờ đợi, hồi hộp, đắn đo, bản nâng cấp The Merge Ethereum cuối cùng đã “công thành danh toai”. Theo đó, không chỉ “thay da đổi thịt” cho mạng lưới, The Merge sẽ làm giảm khoảng 90% tổng nguồn cung của Ethereum. The Merge Ethereum cuối cùng đã “cập […]

NFTs và những tác động đến ngành công nghiệp âm nhạc
Thứ Năm, 01/09/2022

NFTs là gì?   Non-fungible token (NFT) là một đơn vị dữ liệu được lưu trữ trên blockchain (sổ cái kỹ thuật số). Chúng có thể được xem như đại diện cho một mặt hàng kỹ thuật số độc nhất, chẳng hạn như tác phẩm nghệ thuật. Nhìn từ góc độ khác, NFT còn là một token dạng mật […]

The Merge và sự phát triển của Ethereum sau này
Thứ Tư, 17/08/2022

Những ý chính về The Merge The Merge, dự kiến ​​vào nửa cuối năm 2022, là một sự kiện rất được mong đợi, nơi mạng Ethereum sẽ chuyển từ mô hình bảo mật bằng chứng công việc (PoW) sang bằng chứng cổ phần (PoS). The Merge sẽ không giảm phí gas hay buộc người dùng, […]

Tái cơ cấu danh mục đầu tư để sống sót qua mùa đông crypto
Thứ Hai, 15/08/2022

Đây có lẽ mùa đông crypto khác nghiệt nhất mà chúng ta từng trải qua. Dù là 2 tháng hay 6 tháng nữa thì cũng không ai biết chắc được; tuy nhiên một điều chúng ta biết rõ là sớm muộn gì nó cũng sẽ tới, vì cuộc vui nào cũng có lúc tàn, và […]

Cơ hội nào cho bất động sản ảo trên Metaverse?
Thứ Sáu, 12/08/2022

Có bao giờ bạn từng nghĩ mình sẽ sở hữu một bất động sản ảo trên không gian số – nơi bạn có thể tự do phát triển trí tưởng tượng của mình để xây dựng ngôi nhà, giường ngủ hay thậm chí là cả một thành phố mà mình mong muốn? Tất cả điều […]

Ví tiền điện tử và những điểm cần lưu ý cho người mới bắt đầu
Thứ Năm, 11/08/2022

Ví tiền điện tử là một công cụ không thể thiếu khi bạn tham gia thị trường tiền ảo. Chúng là một trong những thành phần cơ bản của cơ sở hạ tầng để gửi và nhận tiền thông qua các mạng Blockchain. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tất tần tật […]

Ethereum 2.0 cùng những hướng dẫn cơ bản về ETH 2.0 cho người mới bắt đầu
Thứ Tư, 10/08/2022

Ethereum 2.0 là một “cuộc cách mạng” của chính các nhà phát triển Ethereum nhằm giúp nền tảng này khắc phục những điểm yếu vốn có và phát triển mạnh mẽ hơn nữa trong thế giới tiền điện tử. Ethereum nền tảng blockchain phổ biến thứ hai trên thế giới bên cạnh Bitcoin (BTC), Ethereum […]

Cross Chain Bridge – Giải pháp nâng Defi lên 1 tầm cao mới
Thứ Ba, 09/08/2022

Cross chain Bridge ra đời như một con đường giao thương giữa các Blockchain. Đây là một giải pháp tiềm năng để tăng khả năng kết nối và tương tác giữa các blockchain. Bởi vì các blockchain đều được thiết kế khép kín và không thể tương tác qua lại với nhau. Tuy nhiên hiện […]

Lạm phát là gì? Liệu tiền điện tử có phải lời giải hoàn hảo cho bài toán lạm phát?
Thứ Hai, 08/08/2022

Trong khi lạm phát là một bài toán khó mà chính phủ các quốc gia vẫn đang phải đối mặt và giải từng phương trình, thì sự ra đời của tiền điện tử hay cụ thể là Bitcoin (BTC) được ca ngợi như một hàng rào chống lại các tác động xấu của lạm phát. […]

Đăng ký newsletter

Blocksolfi là cổng thông tin blockchain cập nhật tin tức thị trường nhanh và chính xác nhất. Đăng ký newsletter của Blocksolfi để không bỏ lỡ các diễn biến quan trọng của thị trường