Câu chuyện về khả năng chịu lỗi của Byzantine: Đi sâu hoài nghi của tôi

Tôi đã nghiên cứu Đứt gãy Byzantine (BFT) trong vài tháng qua, và thật lòng mà nói, tôi vừa ấn tượng vừa thất vọng bởi nền tảng này của công nghệ blockchain. Nó không chỉ là một tính năng khô khan của hệ thống máy tính – mà chính nó là thứ giữ cho tài sản kỹ thuật số của chúng ta không bị sụp đổ thành hỗn loạn.

Khi tôi lần đầu tiên gặp BFT, tôi đã cười vì phép ẩn dụ quân sự có vẻ ngớ ngẩn của nó. Các tướng lĩnh Byzantine cố gắng phối hợp một cuộc tấn công? Thật sao? Nhưng càng đào sâu, tôi càng nhận ra nó nắm bắt một cách xuất sắc nghịch lý lòng tin trong các hệ thống phân tán.

BFT Thực Sự Có Nghĩa Gì (Ngoài Định Nghĩa Sách Giáo Khoa)

BFT không chỉ là về khả năng chịu lỗi – mà còn là về việc sống sót trước sự phá hoại có chủ đích. Trong kinh nghiệm của tôi khi điều hành các nút, tôi đã thấy rõ ràng cách mà các hệ thống có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi một số người tham gia đang tích cực cố gắng làm hỏng mọi thứ.

Khái niệm này xuất hiện lần đầu vào năm 1982 từ Lamport, Shostak và Pease, nhưng họ không thể tưởng tượng được nó sẽ trở nên quan trọng như thế nào đối với crypto. Ẩn dụ về các vị tướng rất đúng – nếu các nút của bạn không thể đồng ý, toàn bộ mạng lưới của bạn sẽ sụp đổ.

Thực tế rắc rối của việc triển khai BFT

Tin tôi đi, BFT trên thực tế rối rắm hơn nhiều so với những sơ đồ sạch sẽ gợi ý. Đây là những gì thực sự xảy ra:

1. Một lệnh được phát sóng, và các nút bắt đầu bỏ phiếu. Nhưng trên thực tế, độ trễ mạng có nghĩa là một số phiếu bầu đến muộn, một số phiếu bầu đến hai lần.

2. Các cơ chế đồng thuận như PBFT yêu cầu sự đồng thuận hơn 2/3, nghe có vẻ tuyệt vời cho đến khi bạn nhận ra rằng điều này làm cho giao dịch chậm chạp biết bao khi điều kiện mạng xấu đi.

3. Quá trình xác minh lẽ ra phải nghiêm ngặt, nhưng tôi đã thấy những cách rút ngắn được thực hiện để tăng cường hiệu suất mà hoàn toàn làm suy yếu mô hình bảo mật.

4. Khi các nút gặp sự cố, việc phục hồi không phải lúc nào cũng diễn ra một cách suôn sẻ. Đôi khi, nó giống như việc xem ai đó cố gắng thực hiện phẫu thuật trong khi đang cưỡi một con bò cơ khí.

Điều đặc biệt khiến tôi khó chịu là cách một số dự án tuyên bố "bảo mật cấp BFT" khi họ đã triển khai các phiên bản giảm bớt hy sinh các thuộc tính bảo mật chính.

Thanh kiếm hai lưỡi trong Blockchain

Tình yêu của ngành công nghiệp crypto với BFT là điều hợp lý - nó tạo ra môi trường không cần tin cậy quý giá mà tôi không cần phải biết hoặc tin tưởng bạn để chúng ta có thể giao dịch.

Nhưng hãy nói thật – chi phí hiệu suất là rất lớn. Các mạng tài chính truyền thống xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây trong khi các chuỗi dựa trên BFT thường gặp khó khăn với hàng chục giao dịch. Sự đánh đổi này không được thảo luận đủ.

Và đừng để tôi nói về mức tiêu thụ năng lượng của một số triển khai BFT. Trong khi không phải tất cả đều lãng phí, một số cơ chế đồng thuận dựa trên nguyên tắc BFT là những thảm họa môi trường.

Quan điểm của tôi

Sau nhiều năm trong lĩnh vực này, tôi đã trở nên tin tưởng rằng đồng thuận BFT vừa bị đánh giá quá cao vừa bị đánh giá thấp. Bị đánh giá quá cao bởi những người không hiểu được những hạn chế của nó, và bị đánh giá thấp bởi những người coi thường các bảo đảm an ninh của nó.

Công nghệ tiếp tục phát triển, nhưng các nguyên tắc BFT cốt lõi vẫn giữ vai trò nền tảng. Nếu không có sự kiên quyết này về sự đồng thuận giữa các bên không tin tưởng, toàn bộ hệ sinh thái crypto sẽ sụp đổ qua đêm.

Mặc dù còn nhiều khiếm khuyết và thiếu hiệu quả, BFT vẫn là giải pháp tốt nhất mà chúng tôi tìm thấy cho vấn đề niềm tin kỹ thuật số trong một thế giới không có niềm tin. Tôi chỉ không chắc rằng chúng ta nên ăn mừng thực tế đó.