PBFT 算法原理简介

2024-05-13 20:47:37

什么是 PBFT？

Practical Byzantine Fault Tolerance ，实用拜占庭容错。

什么是 BFT？

Byzantine Fault Tolerance ，拜占庭将军问题。

拜占庭将军的问题是什么？

简单地说，是一种少数服从多数的问题。拜占庭罗马帝国的每块封地都驻扎一支由将军统领的军队，将军与将军之间只能靠信差传递消息。在战争时期，拜占庭军队只有占据人数优势情况下，才能夺取目标的胜利。但在军队内有可能存有叛徒，当敌军与之联合起来大于忠诚将军数量时，进攻就会失败。

pBFT 算法的提出主要是为了解决拜占庭将军问题。

要解决这个问题的前提是通信必须是可靠的，如果通信不可靠则问题无解。而拜占庭将军问题中通过通信不可靠而试图达成一致的结果几乎不可能或者非常困难。所以要在通信可靠的前提下来解决此问题。也就是在系统上有一些恶意组件不断发送错误信息的情况下让系统依旧正常运行的能力。

PBFT 原理

在系统中有一个节点会被当做主节点，而其他节点都是子节点。系统内的所有节点都会相互通信，最终目标是大家能以少数服从多数的原则达成数据的共识。

pbft 算法的基本流程主要有以下四步：

客户端发送请求给主节点 
主节点广播请求给其它节点，节点执行 pbft 算法的三阶段共识流程。
节点处理完三阶段流程后，返回消息给客户端。
客户端收到来自 f+1 个节点的相同消息后，代表共识已经正确完成。

为什么收到 f+1 个节点的相同消息后就代表共识已经正确完成？从上一小节的推导里可知，无论是最好的情况还是最坏的情况，如果客户端收到 f+1 个节点的相

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