Bizans Generalleri Sorunu Nedir?

Bizans Generallerinin Sorunu, dağıtılmış sistemler alanında temel bir sorundur ve merkezi olmayan bir ağda fikir birliğine varmanın zorluklarını kapsar. Oyun teorisinden alınan bu problem, güvenilmez iletişim kanallarıyla karakterize edilen bir ortamda katılımcıların başkalarının kimliğini veya bütünlüğünü doğrulayamadığı karar verme dinamiklerini anlamada çok önemlidir.

Bizans Generalleri Sorunu, özünde, her biri bir ordunun bir tümenini yöneten bir grup generalin, kuşatılmış bir şehre saldırmak veya oradan geri çekilmek konusunda oybirliğiyle karar vermesi gereken bir senaryoyu sunuyor. İkilemin özü, şehrin savunucuları tarafından ele geçirilmeye veya yolsuzluğa açık olan habercilerin güvenilirliğinde yatmaktadır. Sadık generallerin önündeki zorluk, dürüst olmayan katılımcıların aldatmacalarının üstesinden gelecek ve koordineli bir saldırı veya geri çekilme için sağlam bir fikir birliğine varılmasını sağlayacak bir protokol tasarlamaktır.

Bu sorun, güvenilir bir merkezi otorite olmadan fikir birliğine varmanın önemli bir engel olduğu dağıtılmış bilgi işlem sistemlerinde özellikle belirgindir. Bu benzetme özellikle Bitcoin ve diğer kripto para birimleri bağlamında geçerlidir. Bizans Generallerinin Problemini çözmek, Bitcoin'in yaratılmasında kritik bir atılımdı. Merkezi bir varlığa olan güvenin yerini ağ düğümleri arasında bir fikir birliği mekanizmasının aldığı, merkezi olmayan dijital para birimlerinin geliştirilmesinin temelini attı.

Bitcoin bu sorunu, kriptografik tekniklerin ve konsensüs algoritmasının yenilikçi kombinasyonuyla çözmektedir. Bu kombinasyon, Bitcoin ağındaki düğümlerin blok zincirinin durumu üzerinde anlaşmasını sağlayan bir protokol oluşturarak, merkezi bir otoriteye ihtiyaç duymadan kripto para biriminin bütünlüğünü ve sürekliliğini sağlar. Bizans Generalleri Sorununun çözümü, blockchain teknolojisinin ve kripto para birimlerinin geliştirilmesinde bir mihenk taşı olarak duruyor ve merkezi olmayan dijital işlemlerde yeni bir çağın yolunu açıyor.

Bizans Generallerinin Dağıtılmış Teknoloji Sorununun Tarihi

Bilgisayar bilimi ve dağıtılmış sistemler alanında çok önemli bir kavram olan Bizans Generalleri Sorunu, ilk olarak 1982'de Leslie Lamport , Robert Shostak ve Marshall Pease tarafından ufuk açıcı bir makalede tanıtıldı. Bu sorun, sistemin çeşitli bileşenleri arasında fikir birliğine ulaşmanın zorluklarını özetlemektedir. özellikle bazı bileşenlerin arızalanabileceği veya güvenilmez şekilde çalışabileceği koşullar altında dağıtılmış bir sistem.

NASA, Balistik Füze Savunma Sistemleri Komutanlığı ve Ordu Araştırma Ofisi gibi prestijli kuruluşlardan kayda değer destek alan araştırma makalesi, bu sorunun yalnızca askeri iletişimde değil aynı zamanda çeşitli bilgisayar sistemlerinde de önemini vurguladı. Sorun, bir bilgisayar ağındaki düğümlere benzer şekilde, bir ordunun çeşitli tümenlerinin birleşik bir eylem planı üzerinde anlaşması gereken bir senaryoyu sunuyor. Ancak bu fikir birliğinin, sistem içinde generaller ve onların habercileri tarafından sembolize edilen güvenilmez veya potansiyel olarak hain unsurların varlığına rağmen sağlanması gerekiyor.

Lamport, Shostak ve Pease makalelerinde, güvenilir bir bilgisayar sisteminin, çelişkili bilgiler gönderebilecek bir veya daha fazla bileşenindeki arızayı yönetmesi gerektiğini ifade ediyor. Bu, bileşenlerin arızaları durumunda bile sistemlerin doğru şekilde çalışması için kritik bir özellik olan Bizans Hata Toleransı kavramına yol açmaktadır.

1990'ların sonlarında araştırmacılar Barbara Liskov ve Miguel Castro'nun Pratik Bizans Hata Toleransı (pBFT) algoritmasını geliştirmesiyle, dağıtılmış ağlarda fikir birliğini güçlendiren daha fazla ilerleme görüldü. pBFT, özellikle ölçeklenebilirlik konusunda zorluklarla karşı karşıya kalsa da, daha sonraki blockchain teknolojilerinin temelini attı.

Bizans Generalleri Sorununun çözümünde önemli bir kilometre taşı, Satoshi Nakamoto'nun iş kanıtı (PoW) algoritmasını tanıtan 2008 Bitcoin tanıtım belgesiyle geldi. Bu yenilik, merkezi olmayan ve güvene dayalı olmayan bir ortamda fikir birliğine varmak için pratik bir çözüm sunarak alanda devrim yarattı; kripto para birimlerinin ve blockchain teknolojisinin geliştirilmesinde bir mihenk taşı oldu.

Bizans Generalleri Sorunu, bilgisayar bilimindeki teorik bir ikilemden, modern bilgi işlem ve kripto para birimi teknolojilerindeki temel bir unsura dönüştü ve dağıtılmış sistemlerde güvenilir iletişimin öneminin altını çizdi.

Popüler Bizans Hata Toleransı Algoritmaları

Dağıtılmış sistemlerin küçük bir grup zararlı aktör tarafından bozulmasına karşı korunmak için sağlam bir algoritmanın uygulanması önemlidir. Bu ihtiyaç, Bizans hatalarını verimli bir şekilde ele almak için güvenilir dağıtılmış bilgi işlemin sağlanmasında etkili olan, Bizans hataya dayanıklı konsensüs protokollerinin geliştirilmesine yol açmıştır.

Böyle bir protokol, dağıtılmış sistemler için tasarlanmış bir konsensüs algoritması olan Pratik Bizans Hata Toleransı'dır (PBFT). PBFT, ağın bütünlüğünden ödün vermeden, keyfi ve hatta kötü niyetli olarak Bizans usulü davranan düğümlerinin üçte birine kadarını yönetebilir. Bu algoritma, Bizans başarısızlıkları karşısında bile tutarlı çalışmayı sürdürürken, eylem sırası üzerinde mümkün olan en hızlı şekilde fikir birliğine varmak üzere tasarlanmıştır. PBFT, çoğunluk güvenilir kaldığı sürece, bazı düğümlerin güvenliği ihlal edildiğinde veya kötü niyetli davrandığında bile fikir birliği sürecinin sürekli ilerlemesini sağlamak için dijital imzaların, zaman aşımlarının ve onayların bir karışımını kullanır.

Bir diğer önemli protokol ise merkezi olmayan ağlar için özel olarak tasarlanmış Federal Bizans Anlaşmasıdır (FBA). FBA, düğümlerin merkezi bir otoriteye ihtiyaç duymadan fikir birliğine varmasını sağlar. Birbirine güvenen bağımsız düğümlerden oluşan federasyonlar oluşturarak çalışır. Her federasyon içindeki düğümler, işlemlerin veya olayların sırası ve meşruiyeti konusunda hemfikir olup, farklı federasyonların konsensüs süreçlerini bağımsız olarak yürütmesine olanak tanır. FBA kullanan bir uygulamaya örnek olarak, Bitcoin işlemleri ve saklama için önde gelen ve açık kaynaklı bir protokol olan Fedimint gösterilebilir. Fedimint, bal porsuğu Bizans hataya dayanıklı (HBBFT) fikir birliği algoritmasını kullanarak FBA'nın gerçek dünya uygulamalarında uyarlanabilirliğini ve etkinliğini ortaya koyuyor.

İş Kanıtı (PoW) ve Bizans generalleri sorunu

Ekim 2008'de Satoshi Nakamoto, Ocak 2009'da Bitcoin ağı haline gelecek olan şeyin temelini atan ilk Bitcoin teknik incelemesini açıkladı. Teknik inceleme, "Bizans generalleri sorunu"ndan açıkça bahsetmese de, bu uzun süredir devam eden soruna etkili bir çözüm sunuyor. Dijital iletişim ağlarında mevcut sorun.

Nakamoto'nun yeniliği, dijital işlemler alanında Bizans generalleri sorununun yarattığı zorlukları çözmek için kriptografik güvenlik ve açık anahtar şifrelemenin kullanımını içeriyordu. Kriptografik güvenlik, kurcalamaya karşı koruma sağlamak için karma (verileri benzersiz bir koda dönüştürme işlemi) kullanır. Genel anahtar şifrelemesi, ağdaki katılımcıların kimliğini doğrulamak için kullanılır.

Bitcoin'deki işlemler, her biri bir öncekine bir hash değeriyle bağlanan bloklar halinde güvence altına alınır. Bu, oluşum bloğu olarak bilinen ilk bloğa kadar izlenebilir bir zincir oluşturur. Blockchain, bu ilk bloktan kaynaklanan karmaların kimliğini doğrulamak için Merkle Ağacı yapısını kullanır.

Ağ içindeki geçerlilik, her blok başlangıç bloğuna kadar takip edildiğinden sağlanır. Karmaşık kriptografik bulmacaları çözmek için yarışan madenciler, bu blokları İş Kanıtı (PoW) fikir birliği mekanizmasının bir parçası olarak doğrular. Bu yaklaşım yalnızca blok zincirinin bütünlüğünü sağlamlaştırmakla kalmıyor, aynı zamanda blok oluşturmanın maliyeti önemli olduğundan madencileri doğru bilgi sağlamaya teşvik ediyor.

Bitcoin kurallarının nesnel doğası, ağ içinde bilgi tahrifatı veya anlaşmazlık olasılığını ortadan kaldırır. İşlemleri doğrulamak ve yeni Bitcoin basmak için kriterler net ve tarafsızdır. Blok zincirine bir blok eklendiğinde, değiştirilmesi neredeyse imkansız hale gelir ve böylece işlemlerin tarihsel kaydı sağlamlaştırılır.

Bu sistemde madenciler, Bizans generalleri problemindeki generallere benzer bir rol üstleniyor; her bir düğüm, orijinal benzetmedeki mesajların modern eşdeğeri olan işlemlerin doğrulanmasından sorumlu. Blockchain'in kriptografik güvenlik kullanımı, işlemler bloklar halinde gruplandırıldığından ve ek güvenlik için karma yapıldığından, bilgisayar korsanlarının (analojideki düşmana benzer şekilde) potansiyel saldırılarını engeller. Satoshi'nin tasarımı, madencileri blokları doğrulamak için rekabetçi bir ortama yerleştirerek ağın merkezi olmayan yapısını geliştirerek olasılıksal bir unsur sunar.

Madenciler arasındaki rekabet, başarı olasılığının hesaplama gücüne veya hash oranına bağlı olduğu bir kriptografik bulmacanın çözülmesini içeriyor. Bulmacayı çözen madenci, diğer madencilerin de doğruladığı çözümü yayınlar. Bulmacanın zorluk hedefi çözümün doğruluğunu garanti eder.

Böylece, Bitcoin ağının her üyesi, blok zincirinin durumu ve tüm işlemleri konusunda tutarlı bir şekilde fikir birliğine varabilir. Her düğüm, blokların ve işlemlerin meşruiyetini bağımsız olarak doğrulayarak ağ katılımcıları arasındaki güven ihtiyacını ortadan kaldırır.

Ayrıca, blockchainin merkezi olmayan yapısı, tek bir hata noktasının olmadığı anlamına gelir. Bloklar dağıtılmış bir veritabanında depolanır, ağ genelinde çoğaltılır, hata toleransı artırılır ve bir düğümdeki arızanın tüm sistemi tehlikeye atmaması sağlanır. Bu fazlalık, Bizans generalleri benzetmesinde birden fazla habercinin bulunmasına benzer ve bir elçinin güvenliği ihlal edilse bile mesajın korunmasını sağlar.

Blockchain'in Geleceği: Proof-of-Stake (PoS) ve Yetkilendirilmiş Proof-of-Stake (DPoS)

Proof-of-Stake (PoS), Bizans generalleri sorununu çözmek için 2012 yılında tanıtılan blockchain teknolojisindeki bir fikir birliği mekanizmasıdır. İş Kanıtı'na (PoW) dayalı ağların aksine, PoS ağları madenciliğe dayanmaz. Bunun yerine staking olarak bilinen bir işlemi kullanıyorlar.

Bu sistemde, doğrulayıcılar olarak adlandırılan kullanıcılar, fonlarını bir güvenlik biçimi olarak stake ederler. Doğrulayıcının elinde ne kadar çok para varsa, o kadar çok bloğu doğrulayabilir ve kazanabileceği ödüller de o kadar yüksek olur. Ancak bir risk de mevcut: Sahte işlemleri onaylamaya çalışan doğrulayıcılar, yatırılan fonları kaybedebilir.

PoS, PoW madenciliği için gereken özel donanımın aksine, kullanıcıların standart ev bilgisayarlarını kullanarak para yatırmalarına olanak tanır. Çeşitli PoS tabanlı ağlar, Bizans hatalarından kaynaklanan çifte harcamaları ve diğer güvenlik risklerini önlemek için mekanizmalar geliştirmiştir. Örneğin Ethereum 2.0 (Serenity), bir bloğu doğrulamak için düğümler arasında üçte ikilik bir fikir birliğine ihtiyaç duyan Casper PoS algoritmasını uygulamayı planlıyor.

2014 yılında tanıtılan Delegated Proof-of-Stake (DPoS), PoS modelinin bir çeşididir. DPoS'ta yalnızca temsilci olarak bilinen seçilmiş bir kullanıcı grubu, işlemleri doğrulama ve blok oluşturma yetkisine sahiptir. Kullanıcılar, blok ödüllerinin genellikle stake edilen miktarla orantılı olarak dağıtılmasıyla, delege adaylarına oy vermek için blockchain para birimini stake ediyor.

DPoS, düğümlerin PoW veya PoS'tan daha hızlı bir şekilde fikir birliğine ulaşmasını sağlayarak, daha hızlı işlem gerçekleştirmeye olanak tanır. Ancak bu hız Bizans'ın hata toleransı pahasına olabilir. Ağ güvenliğinden sorumlu düğümlerin sayısı azaldıkça, çoğunluğun çıkarlarına karşı gizli anlaşma riski daha yüksek oluyor. Bunu azaltmak için DPoS ağları sıklıkla delege seçimleri düzenleyerek delegelerin eylemlerinden ve kararlarından sorumlu kalmasını sağlar.

Çözüm

Toplumumuz Bitcoin gibi dağıtılmış sistemleri ve merkezi olmayan para birimlerini giderek daha fazla benimserken, Bizans Generalleri Sorunu birden fazla bağımsız varlığın merkezi gözetim olmadan koordine edilmesi açısından hayati hale geliyor. Bu tür sistemlerde, Bizans'ın hata toleransı, yanıltıcı veya yanlış bilgilerin olduğu durumlarda bile dayanıklılık ve güvenliği sağlamak için hayati öneme sahiptir ve potansiyel aldatma ve ihanete rağmen fikir birliğine izin verir.

Bitcoin, çeşitli saldırılara karşı koyabilecek güvenilmez bir ortamın nasıl yaratılacağının bir örneğini oluşturuyor. İş kanıtı (PoW) algoritması, madenciler arasındaki rekabeti teşvik ederek ağ güvenliğinin korunmasında etkili olmuştur. Bu rekabet, herhangi bir kuruluşun ağa hakim olmasını neredeyse imkansız hale getirerek ağın merkezi olmayan yapısını garanti altına alıyor. Bitcoin'in Bizans hata toleransına dayanan modeli, olası yanlış bilgilendirme ve kötü niyetli faaliyetler karşısında fikir birliğine varmak ve güvenliği sürdürmek için sağlam bir yaklaşımı temsil ediyor.

Lütfen Plisio'nun size şunları da sunduğunu unutmayın:

2 Tıklamada Kripto Faturaları Oluşturun and Kripto Bağışlarını Kabul Edin

12 entegrasyonlar

6 En popüler programlama dilleri için kütüphaneler

19 kripto para birimi ve 12 blok zinciri

Bizans Generalleri Sorunu Nedir?

Bizans Generallerinin Dağıtılmış Teknoloji Sorununun Tarihi

Popüler Bizans Hata Toleransı Algoritmaları

İş Kanıtı (PoW) ve Bizans generalleri sorunu

Blockchain'in Geleceği: Proof-of-Stake (PoS) ve Yetkilendirilmiş Proof-of-Stake (DPoS)

Çözüm

Ready to Get Started?

Always know what you pay

Start your integration