Ricordi la tipica scena del matrimonio tra la protagonista e il suo protagonista di una soap opera o di un film, dove, dal nulla, il pubblico dice “mi oppongo” e poi il corso della storia cambia completamente? Le faglie bizantine funzionano in modo molto simile.
Anche se, ovviamente, in quei casi, il protagonista decideva con chi stare, nonostante i difetti che ognuno aveva, raggiungendo finalmente un accordo con entrambe le parti per concludere con un finale tipico di una produzione cinematografica Disney. È a questo punto che ci concentreremo e inizieremo a parlare del problema dei generali bizantini, un sistema informatico che, sebbene non sia romantico e fantastico come un film d’amore, è una soluzione ideale e ampiamente utilizzata nella tecnologia blockchain di criptovalute.
Che cos’è il problema dei generali bizantini (pBFT)? Parliamo di algoritmi di consenso
Possiamo definirlo come la capacità di un sistema informatico distribuito, che raggiunge un consenso sufficiente con una funzione corretta, contro ogni componente dannoso o bug (nodi) che nel sistema falliscono e diffondono informazioni errate. In altre parole, è un protocollo di consenso appropriato per evitare guasti catastrofici del sistema. Un esempio pratico sarebbe evitare di credere alle dicerie dei nostri vicini e cercare di mantenere un punto di vista oggettivo sulle informazioni di una persona o di un’altra.
Attualmente, possiamo trovare diversi progetti che utilizzano la pratica del problema dei generali bizantini: Hyperledger Fabric della Linux Foundation e Zilliqa, un progetto asiatico riconosciuto per il suo crypto ZIL.
In effetti, il termine “errore bizantino” e “tolleranza dell’errore bizantino” deriva dal problema dei generali bizantini, che, all’interno della tecnologia e dell’informatica, è un dilemma ben studiato e complesso, nonostante sembri semplice.
Il dilemma dei generali bizantini
Durante la guerra, i generali devono decidere se attaccare o ritirarsi di fronte al nemico. In una situazione del genere, non mancano i generali che preferiscono attaccare e dare la loro vita fino alla fine, mentre altri preferiscono ritirarsi. Chiaramente, l’importante è raggiungere un accordo comune, poiché un attacco disorganizzato finisce con una sconfitta.
Il problema sta nella presenza di spie o traditori, come in Among Us, che cureranno i propri interessi. Per capirlo, immaginiamoci in questa situazione: siamo nove generali delle forze armate spagnole e la preoccupazione per i nostri nemici è sempre più latente, quindi decidiamo di tenere una riunione per votare su cosa faremo: attaccarci o difenderci.
Dei nove di noi, quattro accettano di ritirarsi e quattro accettano di attaccare. La decisione spetta a quel nono generale, che potrebbe essere un traditore. Qui sta il problema, dal momento che ha in mano la decisione assoluta: attacchiamo o ci ritiriamo.
Ora, a questo possiamo aggiungere un altro problema di comunicazione e cioè che pensiamo che fisicamente non eravamo insieme, ma abbiamo deciso di inviare lettere con la nostra decisione, che possono essere falsificate o non consegnate dai messaggeri. In queste circostanze, come possibile soluzione, è qui che agisce la tolleranza d’errore bizantina. Ma andiamo più in profondità nel prossimo punto.
Come funziona la tolleranza ai guasti bizantini (pBFT)?
Tornando all’esempio precedente, di fronte al problema dei traditori e dei messaggeri che possono omettere o distorcere le informazioni (in altre parole l’errore bizantino), la tolleranza dell’errore bizantino stabilirebbe un sistema con meccanismi di consenso che assicurino che i traditori non possano portare a una colpa.
Così, assicura che i generali fedeli possano avere un accordo di maggioranza ed evitare che, nel caso del matrimonio da Oscar, la protagonista e il suo bel corteggiatore si separino. Certamente, per questo, le regole devono essere definite dal sistema.
Conosciamo le regole più comuni all’interno del problema dei generali bizantini. Immagina di essere in un processo di mining e di voler eseguire una transazione su una blockchain, utilizzando questo metodo. In tale circostanza, osserveremo quattro fasi:
- Come utenti, che stiamo eseguendo la transazione, inviamo la nostra richiesta di conferma al nodo di rete principale. Tuttavia, considerando che la prima regola è quella di avviare in uno stato indeciso, la transazione sulla blockchain non sarà per il momento confermata.
- Il nodo principale trasmetterà la nostra richiesta a tutti i nodi secondari o di backup, in modo che ciascuno possa verificarla e includerla. In questo momento, ricordando l’esempio, il sistema sta garantendo un mezzo sicuro di comunicazione delle informazioni.
- Dopo che l’informazione è stata diffusa e verificata, i nodi iniziano a valutare se quest’ultima sia valida o meno, passando così a uno stato decisivo.
- Infine, i nodi, sulla base della loro valutazione e verifica che ogni decisione fosse quella emessa da ciascun nodo, svolgono il servizio originariamente richiesto (conferma della transazione), culminando il processo con l’autorizzazione dei nodi sulla validità della transazione.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi?
Partendo dai suoi vantaggi, pBFT non ha bisogno né di conferme multiple, né di un periodo di attesa per garantire che una transazione sia sicura o valida dopo che è stata inclusa in un blocco, dal momento che viene eseguita rapidamente.
Oltre a ciò, può raggiungere il consenso senza richiedere un consumo eccessivo di energia per i miners, garantisce una comunicazione di rete efficiente e riduce la variazione della loro ricompensa.
Tuttavia, presenta alcuni svantaggi. Tra questi, possiamo trovare che sono vulnerabili agli attacchi Sybil, che vengono eseguiti dalla stessa entità che controlla le entità di rete e corrompono il sistema. Inoltre, non si bilancia correttamente, poiché c’è un sovraccarico di comunicazione interna, quindi ci vuole tempo per rispondere a una richiesta.
ISenza dubbio, nell’ambito delle criptovalute, è fondamentale disporre di un sistema sicuro, efficiente e veloce per l’esecuzione di transazioni e altre procedure caratteristiche di una blockchain.
Pertanto, il problema dei generali bizantini si è affermato come una buona opzione e una proposta interessante rispetto ad altri algoritmi come PoS (prova di posta), consenso PoW (Prova di lavoro) e Pol (Prova di importanza).
Congratulazioni per essere arrivato fino alla fine!
Il team di Bitnovo, vuole “premiare” il tuo interesse per questo articolo, quindi, come regalo simbolico, avrai accesso al Blog di Bitnovo più recente, completamente gratuito e senza data di scadenza, così potrai continuare ad essere informato sulle ultime notizie di criptovalute dai migliori scrittori sull’argomento.
Nel link sottolineato potrai vedere tutti i nostri contenuti!
Per adesso, ci vediamo nel prossimo articolo.
