区块链中的神拜占庭将军

　　区块链技术的诞生已经有20多年了，其中有许多专有名词，同时也富含着许多有趣的故事，拜占庭将军绝对是这些名词里面最耀眼的一个。
　　拜占庭将军并不是特指某一个人，他们也没啥出彩的地方，但是他们却给历史留下了一个传奇的问题拜占庭将军问题，这也可以视为共识机制最早的原型。拜占庭将军问题是啥呢？历史的问题，我们就用历史的例子来进行说明。
　　在很久很久以前，拜占庭帝国准备派军队攻击敌方军队，派出A、B、C、D四位将军分别带队驻扎在敌方军队四方，伺机而动。由于敌方军队易守难攻，只有四位将军意见一致同时进攻才能获得胜利。
　　因为四位将军在不同的位置，要统一计划只能通过传令兵互通消息。于是，为了能达成进攻共识，A将军派出传令兵向B、C、D将军告知进攻意见和进攻时间时间。但是，这中间会存在以下问题：如果传令兵是敌方间谍，向BCD将军传达了虚假进攻意见怎么办？如果传令兵中途被敌方所杀或失踪，消息没有传递到位怎么办？
　　这就是拜占庭将军的问题，拜占庭将军的问题其实就是网络世界的模型化。究其根底，拜占庭将军问题最终想解决的是互联网交易、合作过程中的四个问题：信息发送的身份追溯、信息的私密性、不可伪造的签名和发送信息的规则。
　　在中本聪发明比特币以前，世界上并没有一个非常完美的方法来解决拜占庭将军问题，而区块链的出现，完美地解决了这个问题。
　　首先传讯兵不在口头传讯了，要用一个信件来传达意思，不再是传讯兵空口白话就行了。在区块链中的意思就是为信息传送添加了介质（成本）为了解决这个问题。
　　然后为了防止作战计划被泄露出去，信封是一次性不可拆卸的，接收信息的将军一看信封就知道信息有没有被泄露。在区块链中的意思就是对传送的信息利用密码学来加密。
　　再次，为了防止传讯出错将军想出一个办法：同时给BCD将军派出10名传令兵，这中间就算有叛徒或者中途被截杀的，只要不超过三分之一，其他将军就可以根据剩下三分之二的消息得出最后的判断，有效的解决了统一作战计划的问题。这在区块链中就叫做共识。
　　最后为了统一到底哪个将军制定作战计划，帝国提前随机指定，在战争开始时这位将军自己才知道。于是这位将军开始给其他将军送达作战计划。这在区块链中就是确认由哪个区块发送信息。
　　大家为了纪念拜占庭将军为区块链提供的基础支持，将这种共识叫做拜占庭共识，拜占庭共识中及时部分区块错误也不影响整体的容错规则，就是拜占庭共识算法了，英文全称ByzantineFaultTolerance，简称BFT。拜占庭容错算法有三种：实用拜占庭算法（PBFT）、授权拜占庭算法（DBFT）、联邦拜占庭算法（FBA），实用拜占庭容错算法是目前区块链中应用的最广的算法。
　　实用拜占庭的主要特性包括中心化和任意行为容忍，拜占庭协议中要求参与方都要达成一致，所以就必须要对每个节点进行验证，不会让随便任何人都能加入参与进来，以保证一致性的顺利达成，这就形成了一个中心化系统，这是非联邦拜占庭协议的普遍要求。它也只保证了这个中心化系统之下的分布式共识，同时要忽略掉任意非理性行为造成的拜占庭错误。
　　联邦拜占庭协议的主要特性是去中心化和任意行为容错，通过分布式的方法，达到法定人数或者节点足够的群体能达成共识，每一个节点不需要依赖相同的参与者就能决定信任的对象来完成共识。
　　授权拜占庭系统是指系统通过商定来确定应该应用哪些更新，节点之间得以避免矛盾、不可调和的状态。它是通过唯一的插槽来识别每个更新的，从中可以推断更新之间的依赖关系，比如，插槽可以是顺序应用日志里的连续编号位置。FBA系统运行一个达成一致的协议，确保节点在插槽内容上达成一致，那么节点X可以在Y插槽中应用Z更新，因为X节点已经安全应用了所依赖的所有插槽的更新，同时X节点相信其他正常运行的节点都会就Y插槽中应用Z更新达成一致。