أصبح التشفير والأمن في الأنظمة اللامركزية موضوعات أساسية في عصر تكنولوجيا المعلومات. وفي هذا السياق، برز التسامح مع الخطأ البيزنطي (BFT) كمفهوم رئيسي لضمان النزاهة والثقة في الشبكات اللامركزية، مثل blockchain. في هذه المقالة، سوف نستكشف ما هو التسامح مع الخطأ البيزنطي، ومشكلة الجنرالات البيزنطيين، والعلاقة بين BFT و blockchain، وأنواع الأخطاء البيزنطية، بالإضافة إلى مزايا وقيود هذه التكنولوجيا.
ما هو التسامح مع الخطأ البيزنطي (BFT)؟
التسامح مع الأخطاء البيزنطية، أو BFT، هو مفهوم في الحوسبة يشير إلى قدرة النظام اللامركزي على مقاومة حالات الفشل والسلوك الضار، مما يضمن أن يعمل النظام بطريقة متماسكة وموثوقة حتى في وجود العقد أو الجهات الفاعلة التي تعمل بشكل غير متماسك أو بشكل ضار. بمعنى آخر، تركز BFT على مقاومة الفشل التعسفي أو الهجمات العدائية في الأنظمة اللامركزية.
ما هي مشكلة الجنرالات البيزنطيين؟
مشكلة الجنرالات البيزنطيين هي سيناريو نظري يوضح الحاجة إلى التسامح مع الخطأ البيزنطي. لنفترض أن مجموعة من الجنرالات البيزنطيين تحاصر مدينة معادية ويجب عليهم تنسيق هجومهم أو التراجع. قد يكون بعض الجنرالات خونة ويرسلون رسائل كاذبة إلى جنرالات آخرين. ويكمن التحدي في التأكد من أن الجنرالات المخلصين يتخذون قرارهم بالإجماع، حتى لو كان بعضهم غير صادقين أو إذا ضاعت الرسائل بينهم أو تم التلاعب بها. يعالج التسامح البيزنطي مع الخطأ هذه المشكلة، مما يسمح للجنرالات بالتوصل إلى إجماع موثوق به في بيئة غير جديرة بالثقة.
رسم تخطيطي لمشكلة الجنرالات البيزنطيين. المصدر: ويكيبيديا.
العلاقة بين BFT و Blockchain
تعد تقنية Blockchain، المستخدمة في العملات المشفرة مثل Bitcoin و Ethereum، حالة استخدام بارزة للتسامح مع الأخطاء البيزنطية. في شبكة blockchain، يجب أن توافق العقد المشاركة على حالة blockchain والمعاملات الصالحة. يضمن التسامح البيزنطي مع الأخطاء أنه حتى لو كانت بعض العقد ضارة أو معيبة، فلا يزال بإمكان الشبكة الوصول إلى إجماع والحفاظ على سلامة البيانات المخزنة على blockchain.
أنواع العيوب البيزنطية
هناك عدة أنواع من العيوب البيزنطية التي يجب على BFT معالجتها:
- فشل الإغفال: قد لا تستجيب بعض العقد أو تفي بمسؤولياتها.
- فشل اللجنة:يمكن للعقد إرسال معلومات غير صحيحة أو ضارة.
- أخطاء التأخير:يمكن للعقد تأخير تسليم الرسالة عن قصد أو عن غير قصد.
- فشل التقسيم:يمكن تقسيم الشبكة إلى أجزاء منفصلة، مما يجعل التنسيق صعبًا.
مخطط تشغيل نموذج الإجماع. المصدر: تقنيات كولوكيم بلوكتشين.
مزايا وقيود BFT
| المزايا: | محددات: |
| الثقة والأمان: يضمن BFT مستوى عالٍ من الثقة والأمان في الأنظمة اللامركزية من خلال مقاومة حالات الفشل والهجمات الضارة. | تعقيد: يمكن أن يكون تنفيذ BFT معقدًا ويتطلب تكلفة حسابية عالية. |
| التناسق: تحافظ أنظمة BFT على اتساق البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية في التطبيقات المالية وتطبيقات التصويت. | عدد المشاركين: يمكن أن يصبح التسامح مع الخطأ البيزنطي أكثر صعوبة مع زيادة عدد العقد المشاركة في الشبكة. |
| التدرجية: يمكن أن يكون BFT قابلاً للتطوير وفعالاً، مما يجعله مناسبًا للأنظمة المتنامية. | وقت الإستجابة: يمكن لـ BFT زيادة زمن الوصول في اتخاذ القرار بسبب الحاجة إلى التنسيق بين العقد. |