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以“词条释义”的形式对比特币区块链技术中经常涉及的术语及基本概念进行专业化的阐释和解读。

拜占庭将军难题
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BSV区块链编辑 2022-04-14 17:30 741

在一项由NASA管理的项目中,Leslie Lamport、Robert Shostak和Marshall Pease首次提出了拜占庭将军难题,这个难题就是解决如何在无领导的且互不连接的多点网络中确定情况和进行指挥。它在某种程度上很适合描述比特币网络所存在的问题,你可以点击这里阅读拜占庭将军难题的原始论文。

这个难题定义了将军们应该如何在一个无中心化的通信网络里发号施令,以及如何在有恶意方向军队发布虚假消息时依然保障自身的安全。

拜占庭的军队分成几个师,在城市外部不同的位置扎营,每个师由一名将军控制。将军们之间只能通过信使交流。军队中有一些叛变的将军,他们会试图阻止忠诚的将军就合理的计划达成共识,所以通信协议必须确保信息接收者能够知道该消息是否来自忠诚的将军。

由于任何人都可以向一位将军发送一条消息,并声称这是来自另一位将军的,因此协议必须有办法让将军们确定地知道这个消息确实是来自一个将军。这就需要一种密码来证明这个消息是来自于真正的将军。在比特币中,工作量证明(Proof of Work)就是“中本聪共识”的核心要素,它能够证明某个节点具备在账本上构造区块的权限。

有时两个将军同时收到了两种不同的有效指令,由于指令的传播需要一点时间,因此将军们便开始采取不同的行动,军队就产生了分裂。

如果军队开始分头行动,落后于前线的将军们就会停止正在做的事情,迎头赶上。这就是网络重组中所发生的情况,而行动被废弃就是网络上产生了孤块

将军们都想要时刻站在军队最前线,这就激励着最优秀的将军们彼此之间形成直接的通信线路,从而实现更快的通信速度。在比特币中,这种激励促使矿工们找到彼此之间最佳的连接方式,推动比特币核心网络成员形成一个高度连接的小世界网络。这个核心网络趋向于一个近完全图,即几乎所有节点都直接连接到其它节点。

通常来说,六个节点当中,每一个小时就存在一个节点能够找到工作量证明的有效解,因此曼达拉图的中心将趋向于受梅特卡夫定律限制的最大尺寸。随着越来越多的节点加入竞争,维持连接变得越来越昂贵,因此矿商会出于本能地切断与不生产区块的矿工之间的联系,同时去连接更新、更强大的节点。这种通过不断构造新区块以维持自身地位的情形可以被描述为红皇后比赛,即参与者必须不断增加实力,以维持他们在网络中的地位。

 

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