Pentru a intelege Federated Byzantine Agreement (FBA), trebuie mai intai sa aruncam o privire asupra conceptului de Byzantine Fault Tolerance (BFT).
Fault Tolerance (toleranta la erori) este proprietatea care permite unui sistem sa continue sa functioneze corect, in cazul producerii uneia sau mai multor defectiuni, in cadrul unora dintre componentele sale.
Calitatea in functionare poate sa nu scada deloc sau scaderea sa fie proportionala cu severitatea defectiunii. Comparativ, intr-un sistem proiectat fara aceasta proprietate, chiar si o defectiune minora poate provoca un colaps total.
In Blockchain, Byzantine Fault Tolerance se refera la capacitatea unei retele de a se proteja de posibile atacuri sau esecuri care deriva din ceea ce numim Problema Generalilor Bizantini, esecuri care in mod normal fac mai dificila obtinerea unui consens.
De exemplu, astfel de erori pot fi congestionarea sau deconectarea retelei, atacuri rau-intentionate sau procesarea incorecta a cererilor.
Asadar, un Blockchain bazat pe un sistem Byzantine Fault Tolerant poate continua sa functioneze chiar daca unele dintre nodes nu reusesc sa comunice cu reteaua sau daca acestea manifesta malicious behaviour.
Exista mai multe modalitati de a construi un Blockchain Byzantine Fault Tolerant si sunt legate de diferitele tipuri de algoritmi de consens, adica mecanismele prin care se obtine un consens in cadrul unui Blockchain.
De exemplu, solutia Bitcoin pentru Byzantine Fault Tolerance include Atomic Broadcasting si criptografie asimetrica, notiune cunoscuta si drept criptografie cu Public-Key.
Multe Blockchains au implementat o varianta de Byzantine Fault Tolerance, Traditional Byzantine Agreement constituind aici un un bun exemplu. In acest caz, se ajunge la consens atunci cand un anumit numar minim de nodes, cunoscut sub numele de cvorum, ajung de acord asupra solutiei unei probleme date.
Desi un astfel de consens este rapid si eficient de obtinut, sacrifica descentralizarea retelei pentru a atinge aceste caracteristici, din moment ce membership-ul in sistemele cu Byzantine Agreement este stabilit de o autoritate centrala.
Aici intervine Federated Byzantine Agreement (FBA), care este o alternativa descentralizata la forma traditionala de Byzantine Agreement. Asadar, sa vedem in continuare ce presupune FBA.
Ce reprezinta FBA si cum functioneaza
Intr-un sistem BFT, trebuie sa existe o lista de validatori recomandati, care este definita de o autoritate centrala, de obicei compania din spatele protocolului.
Chiar daca oricine poate propune un validator, numai cei pe care autoritatea centrala ii adauga la acea lista pot participa la consens. Deci, un astfel de sistem foloseste un membership centralizat, inchis.
In FBA, nu exista o astfel de lista selectionata de o autoritate centrala. In schimb, nodes (validatorii) aleg alti validatori in care au incredere, iar lista lor de trusted nodes este cunoscuta ca reprezentand segmentul lor de cvorum.
In acest sistem, mai multe segmente de cvorum se vor suprapune si astfel pot forma un cvorum final, care este numarul de noduri necesare pentru a ajunge la un acord. Asadar, acordul la nivel de sistem se obtine atunci cand sectiunile de de cvorum suprapuse isi comunica tranzactiile.
Fara o autoritate centrala care sa decida asupra listei de validatori recomandate, FBA creeaza o retea deschisa de membri. Aceasta inseamna ca oricine poate rula un node validator si poate participa la consensul retelei, atata timp cat orice alt validator participant il adauga la segmentul sau de cvorum.
Acest lucru permite si mai mult descentralizarea, deoarece pot fi adaugate tot mai multe noduri la retea, promovand cresterea organica a acesteia.
Blockchain-ul Ripple a fost pionierul mecanismului de consens FBA, dar ulterior Blockchain-ul Stellar l-a rafinat si a implementat cu succes primul FBA securizat.
Avantajele si Dezavantajele FBA
Unele dintre avantajele FBA includ urmatoarele:
- FBA asigura un membership deschis.
- Deoarece nu exista o autoritate centrala, nodurile individuale aleg validatorii in care au incredere si pot obtine astfel mai multe segmente pentru cvorum.
- Oricine se poate alatura sau iesi oricand, asa ca exista un low barrier la intrare.
- Rezistenta la esec – chiar daca un node este down, restul sistemului va continua sa functioneze si procesul de validare va ramane intact.
- Latenta scazuta, deoarece tranzactiile pot fi inchise in doar cateva secunde, ceea ce duce la un randament ridicat si la cresterea scalabilitatii retelei.
Cu toate acestea, un dezavantaj ar fi ca, nivelul ridicat de incredere intre participanti este obligatoriu, insa dificil de obtinut.
Apoi, unii experti considera ca segmentele de cvorum pot duce de fapt la centralizare, ceea ce este opusul a ceea ce incearca sa obtina un sistem FBA.
Concluzii
Federated Byzantine Agreement este o alternativa descentralizata la forma traditionala de Byzantine Agreement. Un ledger FBA poate fi precis si actualizat, chiar daca nu toate nodes din retea ajung de acord.
Cvorumul, format din alegerile fiecarui node, este cel care convinge intregul sistem sa ajunga la acord. Avand in vedere ca nu exista o autoritate centrala, oricine este liber sa se alature retelei. Exemple de cryptomonede binecunoscute care folosesc FBA sunt Stellar si Ripple.