बीजान्टिन फॉल्ट टॉलरेंस

बीजान्टिन फॉल्ट टॉलरेंस उस सहमति तक पहुँचने का अध्ययन है जब कुछ प्रक्रियाएँ मनमाने ढंग से विफल हो सकती हैं, जिसमें विरोधाभासी या दुर्भावनापूर्ण संदेश भेजना भी शामिल है।

Definition

एक बीजान्टिन फॉल्ट किसी घटक के विनिर्देश से एक मनमाना विचलन है, जिसमें दुर्भावनापूर्ण व्यवहार भी शामिल है; बीजान्टिन फॉल्ट टॉलरेंस एक वितरित प्रोटोकॉल की क्षमता है कि वह सीमित संख्या में ऐसे दोषपूर्ण प्रतिभागियों के बावजूद अपनी शुद्धता की शर्तों को पूरा करे।

Scope

यह विषय बीजान्टिन जनरलों की समस्या और इसके द्वारा स्थापित कठोर लचीलेपन की सीमाओं (कम से कम 3f+1 प्रक्रियाएँ, या हस्ताक्षरित संदेश, f मनमानी त्रुटियों को सहन करने के लिए), तुल्यकालिक मौखिक- और हस्ताक्षरित-संदेश सहमति एल्गोरिदम, और व्यावहारिक अतुल्यकालिक बीजान्टिन फॉल्ट-टॉलरेंट प्रोटोकॉल जैसे PBFT और उनके वंशजों को शामिल करता है। यह अनुमत ब्लॉकचेन और उच्च-अखंडता प्रतिकृति सेवाओं के विश्वास मॉडल का आधार है।

Core questions

• दी गई संख्या में मनमानी त्रुटियों को सहन करने के लिए कितनी सही प्रक्रियाओं की आवश्यकता है?
• डिजिटल हस्ताक्षर बीजान्टिन सहमति के लिए लचीलेपन की सीमाओं को कैसे बदलते हैं?
• व्यावहारिक अतुल्यकालिक प्रणालियों के लिए बीजान्टिन सहमति को पर्याप्त कुशल कैसे बनाया जा सकता है?

Key theories

बीजान्टिन जनरलों की सीमा

अप्रमाणित (मौखिक) संदेशों के साथ, बीजान्टिन सहमति तभी हल करने योग्य है जब दो-तिहाई से अधिक प्रक्रियाएँ सही हों (n > 3f); अचूक हस्ताक्षरों के साथ प्रमाणित संदेश इस आवश्यकता को शिथिल करते हैं।

व्यावहारिक BFT प्रतिकृति

PBFT दर्शाता है कि बीजान्टिन सहमति एक प्राथमिक और एक तीन-चरण प्रोटोकॉल का उपयोग करके स्टेट-मशीन प्रतिकृति के साथ आंशिक रूप से तुल्यकालिक प्रणाली में चल सकती है, जिससे व्यावहारिक प्रदर्शन प्राप्त होता है जबकि एक-तिहाई दोषपूर्ण प्रतिकृतियों तक को सहन किया जा सकता है।

तुल्यकालिक सहमति एल्गोरिदम

तुल्यकालिक मॉडल में, पुनरावर्ती मौखिक-संदेश और हस्ताक्षरित-संदेश एल्गोरिदम f+1 राउंड में सहमति प्राप्त करते हैं, जो मनमानी त्रुटियों को सहन करने की राउंड-जटिलता लागत को दर्शाता है।

Clinical relevance

बीजान्टिन फॉल्ट टॉलरेंस उन प्रणालियों की नींव है जिन्हें न केवल क्रैश बल्कि समझौता या दुर्भावनापूर्ण व्यवहार का भी सामना करना पड़ता है, जिसमें अनुमत ब्लॉकचेन, उच्च-आश्वासन प्रतिकृति सेवाएँ, और विमानन और एयरोस्पेस नियंत्रण शामिल हैं जहाँ मनमानी घटक विफलता को नकारा नहीं जा सकता है।

History

पीस, शोस्टैक और लैम्पॉर्ट ने 1980 में सहमति की सीमाएँ स्थापित कीं और 1982 में उन्हें बीजान्टिन जनरलों की समस्या के रूप में नाटकीय रूप दिया; लगभग दो दशकों तक बीजान्टिन सहमति को अभ्यास के लिए बहुत महंगा माना जाता था जब तक कि कास्त्रो और लिस्कोव के 1999 के PBFT ने कुशल अतुल्यकालिक बीजान्टिन प्रतिकृति का प्रदर्शन नहीं किया, जिससे इस क्षेत्र को पुनर्जीवित किया गया और बाद में ब्लॉकचेन सहमति को सूचित किया गया।

Key figures

• Leslie Lamport
• Robert Shostak
• Marshall Pease
• Miguel Castro
• Barbara Liskov

Seminal works

• lamport1982byz
• castro1999
• pease1980

Frequently asked questions

f बीजान्टिन त्रुटियों को सहन करने के लिए 3f+1 प्रक्रियाओं की आवश्यकता क्यों होती है?

सही प्रक्रियाओं को बहुमत का निर्णय लेना चाहिए, भले ही f दोषपूर्ण प्रक्रियाएँ झूठ बोलें और अन्य f धीमी या दुर्गम हों; केवल दोषपूर्ण प्रक्रियाओं की संख्या के तीन गुना से अधिक होने पर ही सही बहुमत दोषपूर्ण और पिछड़ रहे प्रतिभागियों के संयोजन को हमेशा मात दे सकता है।