科普：拜占庭将军问题和实用拜占庭容错算法
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比特币小贴士：
“拜占庭将军问题”（Byzantine Generals Problem）是一个建立于共识机制解决的实例。拜占庭为过去东罗马帝国的首都，现在位于土耳其的伊斯坦堡。由于当时拜占庭罗马帝国的国土辽阔，基于防御目的，每个军队都分隔遥远，因此将军间只能靠信差传递消息。于战争时，拜占庭帝国军队的将军们必须全体一致的决定是否攻击某一支敌军，因为唯有达成一致的行动才能获致胜利。将军中若存在叛徒，叛徒可以采取行动以欺骗某些将军进行进攻行动，或致使他们无法做出决定，缺乏一致行动的结果则将注定战事的失利。
类比于区块链上的共识机制，拜占庭消息误传系指区块链上分散式网络中节点所出现的任何错误（如，伪造签名、恶意破坏系统的一致性、超时、重复发送消息等）。共识机制通常具有容错的设计，即使某些节点失败或是缓慢的，分散式网络中节点的独立处理器仍能达成某种精确的相互一致性。但是共识机制具多样种类且其各自特性，并由小表显示的共识机制基本参数来决定。
| 共识机制基本参数 | 定义 |
| 分散式治理 | 一个中央节点不能提供交易最终确定 |
| 仲裁结构 | 在预先定义的方式进行节点间讯息交换 |
| 身份验证 | 验证参加身份 |
| 完整性 | 交易完整性的验证 |
| 不可否认性 | 验证发送者应该是交易讯息的真正发送者 |
| 隐私 | 确保只有预期的收件者才能阅读交易讯息 |
| 高效容错 | 网络能高效快速的运行，即使某些节点失败或缓慢 |
| 性能 | 吞吐量，活跃度，可扩展性和延迟 |
PBFT算法的运作步骤为：
(1)取一个副本作为主节点，其他的副本作为备份；
(2)用户端向主节点发送使用服务操作的请求；
(3)主节点通过广播将请求发送给其他副本；
(4)所有副本执行请求并将结果发回用户端；
(5) 用户端需要等待F+1个不同副本节点发回相同的结果，作为整个操作的最终结果。
因此，PBFT算法对所有非有问题之副本节点的请求执行总顺序可达成一致，据以保证安全性。所有用户端最终都会收到针对他们请求的回复，据以确保活跃度(liveness)。
实用拜占庭容错算法保证安全性与活跃度示意图
来源：金色财经