去中心化、无需许可的网络背后的革命性理念是，理论上任何人都可以加入。事实上，去中心化作为一种理念有望消除中心化守门人的影响，让整个行业向那些原本可能被拒绝进入的人开放。区块链通过一个分布式计算机节点系统来实现这一点，该系统可以验证交易并达成共识，使去中心化网络能够在没有中央方或中介的情况下运行。
当然，没有集中的权力结构，分散的系统需要强大的安全措施。毕竟，如果任何人都可以加入并参与网络，我们如何确保所有网络参与者都诚实行事？
这就是拜占庭容错 (BFT) 发挥作用的地方。但什么是拜占庭容错？它与加密有什么关系？让我们来一探究竟。
什么是拜占庭容错（BFT）？
在加密中，拜占庭容错 (BFT) 是指去中心化网络挑选和拒绝虚假信息的能力。BFT 对于网络完整性至关重要。如果没有它，网络参与者可能会引入虚假信息。BFT 还允许网络在节点出现故障或恶意时继续运行。
具体来说，如果系统解决了拜占庭将军问题，则认为该系统具有拜占庭容错功能。那么这到底是什么呢？
什么是拜占庭将军问题？
拜占庭将军问题是一个逻辑难题，由罗伯特·肖斯塔克、莱斯利·兰波特和马歇尔·皮斯于 1987 年首次提出。它通过以下军事隐喻来表达：
一群将军包围了一座城市，商议着是进攻还是撤退。将军们之间唯一的交流方式就是通过信息。然而这些信息很容易被守城者截获，很难判断是真是假。
尽管他们收到的一些信息可能是假的，但将军们仍然必须找到一种方法来做出决定——即达成共识——并采取行动。此外，将军们必须同时发起攻击才能成功；如果他们在不同时间发起攻击，他们就会失败。
区块链中的拜占庭容错
所有去中心化的区块链都应该解决拜占庭将军问题。在这种情况下，我们拥有节点，而不是将军达成共识；进攻或撤退的决定代表了网络的当前状态。
当系统无法区分故障节点和正常运行节点，从而混淆有效交易和欺诈交易时，就会发生拜占庭故障。为了避免故障，网络中的大多数节点必须达成共识。这可以防止出现同一代币被花两次（又称双重支付）等问题。
这就是共识机制对区块链如此重要的原因。其作用主要是创造足够强大的激励机制，让网络参与者为网络利益而工作，并阻止参与者恶意行事。
拜占庭容错如何工作？
每种共识机制都旨在以略有不同的方式解决拜占庭将军问题。因此，让我们来看看一些最流行的共识机制以及它们如何解决这个问题。
工作量证明网络（如比特币）中的拜占庭容错
在 PoW 系统中，验证交易和创建区块的节点称为矿工。当需要将新区块添加到区块链时，矿工们会竞相解决计算问题。每个问题的答案都会为矿工提供一个哈希值。这些哈希值证明矿工已经完成了创建区块的工作，从而允许节点验证区块的有效性。一旦节点达成共识，区块就会添加到链中。
为了解决这些复杂的问题，矿工必须投资和维护高度专业化的硬件，这也需要大量能源才能持续运行。这些费用激励矿工为网络的利益而行动。
权益证明网络（如以太坊）中的拜占庭容错
权益证明（PoS）是解决拜占庭将军问题的共识机制的另一个例子。
在这种情况下，网络验证者必须锁定大量加密货币才能验证交易并创建区块，这种机制称为质押。这使得欺骗系统在经济上不可行。例如，以太坊网络上的验证者必须质押 32ETH——比大多数人所能承受的加密货币要多得多。
许多权益证明网络还引入了对恶意或故障节点的惩罚方法。通过削减，如果验证者未能履行其职责，他们就会失去他们的权益。
权益证明共识机制的所有变体都将具有拜占庭容错能力，包括提名权益证明（NPoS）和委托权益证明（DPoS）。
提供 BFT 的共识机制的其他示例包括权威证明 (PoA) 和身份证明 (PoI)。
关于加密货币中 BFT 的最终思考
拜占庭容错对于公共区块链至关重要，因为它是防腐败区块链的关键。如果没有这些机制，您将不知道区块是否有效。这会带来双重支付的风险，从而破坏整个网络的安全性。简而言之，拜占庭容错对于所有公共区块链都极为重要。
