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拜占庭将军问题:揭示区块链技术基本原理

时间:2023-06-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们可以通过一个故事——拜占庭将军问题——进一步解读区块链技术的基本原理。古时拜占庭罗马帝国国土辽阔,每个军队都分隔很远,将军与将军之间只能靠信差传消息。敌国军事实力虽不比拜占庭帝国强大,但也足以抵御5支常规拜占庭军队的同时袭击。在这种状态下,拜占庭将军们能否找到一种分布式的协议来使得他们能够实现远程协商,从而赢取战斗?图2-8 区块链的思想源于拜占庭将军问题

拜占庭将军问题:揭示区块链技术基本原理

我们可以通过一个故事——拜占庭将军问题——进一步解读区块链技术的基本原理。

拜占庭位于如今土耳其的伊斯坦布尔,曾是东罗马帝国的首都。古时拜占庭罗马帝国国土辽阔,每个军队都分隔很远,将军与将军之间只能靠信差传消息。某天,拜占庭帝国想要进攻一个强大的敌国,为此派出了10支军队去包围这一敌国。敌国军事实力虽不比拜占庭帝国强大,但也足以抵御5支常规拜占庭军队的同时袭击。基于一些原因,这10支军队不能集合在一起单点突破,必须在分开的包围状态下同时攻击。其中任一支军队单独进攻都毫无胜算,除非有至少6支军队同时袭击才能攻下敌国。这些军队分散在敌国的四周,依靠通信兵相互通信来协商进攻意向及进攻时间。困扰这些将军的问题是,他们不确定军队中是否有叛徒,叛徒可能擅自变更进攻意向或者进攻时间。在这种状态下,拜占庭将军们能否找到一种分布式的协议来使得他们能够实现远程协商,从而赢取战斗?对此,数学家们设计出了一种方案来解决该问题:任何一支军队的将军在接到其他将军的信息后,盖上自己的印章再转给除向自己发信息之外的其他军队,这样的信息连环周转可以让将军们在不找出叛徒(找叛徒成本较高且效率较低)的情况下达成共识。

将拜占庭将军问题延伸到现实生活中,就可以抽象为:在信息网络化的大背景下,当需要与不熟悉的对手方进行价值交换活动时,人们如何做才能防止不会遭受恶意欺骗,从而做出准确的决策。若将问题进一步延伸到算法领域,可抽象为:在缺少可信任的中央节点和可信任的通道的情况下,分布在网络中的各个节点应如何达成共识。区块链技术则正可以解决这一问题——它提供了一种无须信任单个节点,还能创建共识网络的方法。(www.xing528.com)

图2-8 区块链的思想源于拜占庭将军问题

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