Fonte: The Byzantine Generals Problem
EN
The Byzantine Empire
The Byzantine Empire was a state that existed for over 1000 years, located in the region of present-day Turkey. Founded in AD 330, with the move of the capital of the Roman Empire from Rome to Constantinople, formerly Byzantium, the Byzantine Empire was the longest of the Christian kingdoms of antiquity. After conquest by the Ottoman Empire, after several attempts over the years, it was renamed Istanbul.
In a strategic region, mainly commercially, and suffered recurrent attacks from different peoples. For many years they managed to defend their walls from hostile attacks. As it was permeated by different peoples, it was necessary to have many strategies to manage to keep the defenses in place within a system of communication and control. This problem became known as the Byzantine Generals Problem.
It was a challenge to maintain consensus and transmit information reliably, since there were many double agents, it was necessary to find a system resistant to failures in the distribution and ordering of information.
The Problem of the Byzantine Generals
The Byzantine Generals Problem is an analogy that illustrates the challenge of establishing a reliable form of coordination in a distributed system, especially in situations where some components of the system are malicious or unreliable.
The problem was first introduced in 1982 by Leslie Lamport, Robert Shostak, and Marshall Pease, and consists of a group of Byzantine generals who need to coordinate a military campaign, but are separated from each other by long distances and cannot communicate directly.
- Several Byzantine generals (loyal and non-loyal) and their armies are located in different positions of a city with the intention of creating a siege;
- For success in taking the city, the generals need to attack in a coordinated way to defeat the defenses or retreat in a coordinated way to avoid taking their troops;
- In case of non-synchrony, the enemies will win;
- To be able to carry out attacks or retreats in a coordinated way, the generals use messengers, who pass through the city going from place to place with the orders to be fulfilled;
- The assumption indicates that, through a messenger, the army informs the other of the intention to attack or not and when such action will be carried out;
- As the proposals arrive, the generals confirm whether they accept them or not, in order to establish a consensus on which step to take;
- Loyal generals must have a common agreement on the plan of attack (consensus);
- Non-loyal generals will try to avoid a deal (failure).
Source: https://insights.invillia.com/pt/a-falha-bizantina-e-as-resolucoes-a-partir-do-consenso/
The question is how to ensure that even if some general is captured or turns out to be malicious, information can be passed reliably to the other generals and a unanimous decision can be reached.
The Byzantine Generals Problem is a useful analogy to illustrate the fault tolerance challenges in distributed systems and was the inspiration for the development of the Byzantine Protocol. This protocol is a solution to the problem, ensuring fault tolerance in distributed systems and allowing information to be transmitted reliably even in the presence of malicious or unreliable components.
The Byzantine Protocol
The Byzantine Protocol is a theory of fault tolerance in distributed systems, where various components of a system work together to achieve a common goal. The theory was so named due to the analogy with the story of the city of Byzantium, where traitors within the city thwarted an enemy attack.
With technological progress, orchestrating decentralized networks as opposed to centralized networks has been a major challenge.
In the context of computational theory, the Byzantine Protocol refers to a set of rules that ensure that the components of a distributed system reach a common decision, even if some components are compromised or failing. This is achieved through consensus mechanisms such as voting or redundancy checking to ensure that information exchanged between components is reliable.
The Byzantine Protocol is widely used in blockchain systems, where it is important to ensure data integrity and fault tolerance in the network. In addition, it is applied in other distributed systems such as computer networks, data storage systems and digital asset management systems.
Fault Tolerance
Fault tolerance is one of the main concepts behind the Byzantine Protocol. This protocol was developed to ensure consistency and reliability in distributed systems, where there is no guarantee that all nodes are always operating correctly.
Fault tolerance is achieved through the use of redundancy and consensus mechanisms, which allow the system to continue to function even if some nodes fail or are compromised by attacks. The Byzantine Protocol specifies that, in case of failure or attack, the system must follow the correct behavior, even if some nodes act incorrectly or malevolently.
For example, in a voting system based on the Byzantine Protocol, even if some votes are manipulated or lost, the final voting result will still be valid as long as the majority of votes are correct.
Fault tolerance is an important feature in distributed systems, as it allows continuity of operation even under adverse conditions, ensuring system reliability and security. This is why the Byzantine Protocol is widely used in critical applications such as financial systems, voting systems and blockchains.
Bitcoin and Byzantine Protocol
Bitcoin is a blockchain-based cryptocurrency that also uses the Byzantine Protocol to ensure fault tolerance and system reliability. Bitcoin was created with the aim of offering a decentralized way of transferring digital value, without the need for intermediaries or centralized authorities.
Bitcoin is one of the most well-known and used cryptocurrencies around the world, and the use of the Byzantine Protocol is one of the main features that make the platform so safe and reliable. The Byzantine Protocol allows Bitcoin to offer a decentralized and secure way of transferring digital value without the need for intermediaries or centralized authorities.
Hive blockchain and Byzantine Protocol
The Hive blockchain is a decentralized network that uses the Byzantine Protocol to ensure fault tolerance and system reliability. Hive is a content creation platform that allows users to publish, store and share information and media in a decentralized way.
The use of the Byzantine Protocol in Hive allows the network to continue functioning even in the event of a failure or attack, guaranteeing the integrity of stored data and the continuity of the platform's operation. In addition, the Byzantine Protocol also offers security against 51% attacks, which means that it is very difficult for an attacker to compromise or manipulate the system.
Hive is an innovative and secure platform that allows users to create and share content in a decentralized way, without the need for intermediaries or censorship. The use of the Byzantine Protocol is one of the main features that make the platform so secure and reliable.
PT-BR
O Império Bizantino
O Império Bizantino foi um Estado que existiu por mais de 1000 anos, situado na região da atual Turquia. Fundado em 330 d.C., com a mudança da capital do Império Romano de Roma para Constantinopla, antes Bizâncio, o Império Bizantino foi o mais longo dos reinos cristãos da antiguidade. Após conquista pelo Império Otomano, depois de diversas tentativas ao longo dos anos, passou a chamar-se Istambul.
Em uma região estratégica, principalmente comercialmente, e sofria ataques recorrentes de diversos povos. Durante muitos anos conseguiram defender suas muralhas das investidas hostis. Como era permeada por diversos povos, era preciso haver muitas estratégias para conseguirem manter as defesas a postos dentro de um sistema de comunicação e controle. Esse problema ficou conhecido como Problema dos Generais Bizantinos.
Era um desafio manter os consensos e transmitir as informações de forma confiável, já que havia muitos agentes duplos, era preciso encontrar um sistema resistente as falhas na distribuição e ordenação das informações.
O Problema dos Generais Bizantinos
O Problema dos Generais Bizantinos é uma analogia que ilustra o desafio de se estabelecer uma forma de coordenação confiável em um sistema distribuído, especialmente em situações em que alguns componentes do sistema são mal-intencionados ou não confiáveis.
O problema foi introduzido pela primeira vez em 1982 por Leslie Lamport, Robert Shostak e Marshall Pease, e consiste em um grupo de generais bizantinos que precisam coordenar uma campanha militar, mas estão separados uns dos outros por longas distâncias e não podem se comunicar diretamente.
- Vários generais (leais e não leais) bizantinos e seus exércitos estão localizados em diferentes posições de uma cidade com a intenção de criar um cerco;
- Para que haja sucesso na tomada da cidade, os generais precisam atacar de maneira coordenada para derrotar as defesas ou recuar de forma coordenada para evitar a tomada de suas tropas;
- Em caso de não sincronia, os inimigos irão vencer;
- Para conseguir realizar os ataques ou recuos de forma coordenada em sua maioria, os generais utilizam-se de mensageiros, que passam pela cidade indo de local em local com as ordens a serem cumpridas;
- A suposição indica que, por meio de um mensageiro, o exército informa ao outro a intenção de atacar ou não e quando irá ser realizada tal ação;
- À medida que as propostas chegam, os generais confirmam se aceitam ou não, afim de estabelecer um consenso sobre qual passo dar;
- Os generais leais devem ter um acordo comum sobre o plano de ataque (consenso);
- Os generais não leais tentarão evitar um acordo (falha).
Fonte: https://insights.invillia.com/pt/a-falha-bizantina-e-as-resolucoes-a-partir-do-consenso/
A questão é como garantir que, mesmo se algum general for capturado ou vir a se tornar mal-intencionado, as informações possam ser transmitidas confiavelmente para os outros generais e uma decisão unânime possa ser alcançada.
O Problema dos Generais Bizantinos é uma analogia útil para ilustrar os desafios de tolerância a falhas em sistemas distribuídos e foi a inspiração para o desenvolvimento do Protocolo Bizantino. Este protocolo é uma solução para o problema, garantindo a tolerância a falhas em sistemas distribuídos e permitindo que as informações sejam transmitidas de forma confiável mesmo em presença de componentes mal-intencionados ou não confiáveis.
O Protocolo Bizantino
O Protocolo Bizantino é uma teoria de tolerância a falhas em sistemas distribuídos, onde vários componentes de um sistema trabalham juntos para alcançar um objetivo comum. A teoria foi nomeada assim devido à analogia com a história da cidade de Bizâncio, onde traidores dentro da cidade impediram um ataque inimigo.
Com o progresso tecnológico tem sido um grande desafio a orquestração de redes descentralizadas em oposição as redes centralizadas.
No contexto da teoria da computação, o Protocolo Bizantino se refere a um conjunto de regras que garantem que os componentes de um sistema distribuído alcancem uma decisão comum, mesmo se alguns componentes estiverem comprometidos ou falhando. Isso é alcançado através de mecanismos de consenso, como votação ou verificação de redundância, para garantir que as informações trocadas entre os componentes sejam confiáveis.
O Protocolo Bizantino é amplamente utilizado em sistemas blockchain, onde é importante garantir a integridade dos dados e a tolerância a falhas na rede. Além disso, ele é aplicado em outros sistemas distribuídos, como redes de computadores, sistemas de armazenamento de dados e sistemas de gerenciamento de ativos digitais.
Tolerância as Falhas
A tolerância à falha é um dos principais conceitos por trás do Protocolo Bizantino. Esse protocolo foi desenvolvido para garantir a consistência e a confiabilidade em sistemas distribuídos, onde não há garantia de que todos os nós estejam sempre operando corretamente.
A tolerância à falha é alcançada através da utilização de redundância e de mecanismos de consenso, que permitem que o sistema continue a funcionar mesmo se alguns nós falharem ou sejam comprometidos por ataques. O Protocolo Bizantino especifica que, em caso de falha ou ataque, o sistema deve seguir o comportamento correto, mesmo se alguns nós agirem de forma incorreta ou malevolente.
Por exemplo, em um sistema de votação baseado no Protocolo Bizantino, mesmo se alguns votos forem manipulados ou perdidos, o resultado final da votação ainda será válido, desde que a maioria dos votos sejam corretos.
A tolerância à falha é uma característica importante em sistemas distribuídos, pois permite a continuidade do funcionamento mesmo em condições adversas, garantindo a confiabilidade e a segurança do sistema. É por isso que o Protocolo Bizantino é amplamente utilizado em aplicações críticas, como sistemas financeiros, sistemas de votação e blockchains.
Bitcoin e protocolo Bizantino
O Bitcoin é uma criptomoeda baseada em blockchain que também utiliza o Protocolo Bizantino para garantir a tolerância à falha e a confiabilidade do sistema. O Bitcoin foi criado com o objetivo de oferecer uma forma de transferência de valor digital descentralizada, sem a necessidade de intermediários ou autoridades centralizadas.
O Bitcoin é uma das criptomoedas mais conhecidas e utilizadas em todo o mundo, e a utilização do Protocolo Bizantino é uma das principais características que tornam a plataforma tão segura e confiável. O Protocolo Bizantino permite ao Bitcoin oferecer uma forma de transferência de valor digital descentralizada e segura, sem a necessidade de intermediários ou autoridades centralizadas.
Hive blockchain e Protocolo Bizantino
O Hive blockchain é uma rede descentralizada que utiliza o Protocolo Bizantino para garantir a tolerância à falha e a confiabilidade do sistema. O Hive é uma plataforma de criação de conteúdo que permite aos usuários publicar, armazenar e compartilhar informações e mídias de forma descentralizada.
A utilização do Protocolo Bizantino no Hive permite que a rede continue a funcionar mesmo em caso de falha ou ataque, garantindo a integridade dos dados armazenados e a continuidade do funcionamento da plataforma. Além disso, o Protocolo Bizantino também oferece segurança contra ataques de 51%, o que significa que é muito difícil para um atacante comprometer ou manipular o sistema.
O Hive é uma plataforma inovadora e segura, que permite aos usuários criar e compartilhar conteúdo de forma descentralizada, sem a necessidade de intermediários ou censura. A utilização do Protocolo Bizantino é uma das principais características que tornam a plataforma tão segura e confiável.
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