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ビザンチン将軍問題:例え話で分かりやすく解説
昔々、ビザンチン帝国という強大な国がありました。
この国は、周囲を敵対する国々に囲まれており、常に侵略の脅威にさらされていました。
ある時、帝国軍の将軍たちは、敵国の都市を攻略するために、都市を取り囲んでそれぞれ陣を構えました。
しかし、将軍たちの中には、敵国と通じていたり、自分の利益のために裏切ろうと企む者がいるかもしれません。
将軍たちは、お互いに messengers (伝令) を送り合って、攻撃するかどうかを相談します。
しかし、 messengers 自身も裏切っている可能性があり、嘘の情報を伝えたり、メッセージを改ざんしたりするかもしれません。
このような状況下で、 全員が協力して攻撃するか、それとも攻撃を中止するか、どのように合意形成を図れば良いのか? これが「ビザンチン将軍問題」です。
ブロックチェーンで考えてみると…
将軍たちは、ブロックチェーンの ノード (参加者) を表しています。
messengers は、ノード間でやり取りされる トランザクション を表しています。
裏切り者 は、ネットワークに悪影響を与えようとする 悪意のあるノード を表しています。
ブロックチェーンは、 ビザンチン将軍問題を解決する技術 と言えます。
つまり、一部のノードが悪意を持っていても、ネットワーク全体としては正しい取引記録を維持し続けられる仕組みになっているのです。
ポイントは…
ブロックチェーンでは、全ての取引記録がネットワーク全体に共有され、改ざんが非常に困難になっています。
悪意のあるノードが嘘の情報を流そうとしても、他の多くのノードが正しい情報を保持しているため、容易に見破ることができます。
このように、ブロックチェーンは、 分散型 で 耐障害性 の高いシステムであり、ビザンチン将軍問題のような、信頼性が低い環境下でも安全に運用することができます。
ビザンチン将軍問題は、東ローマ帝国(ビザンティン帝国、ビザンチン帝国)の将軍たちがそれぞれ軍団を率いて、ひとつの都市を包囲している状況で発生する。将軍たちは、都市攻撃計画について合意したいと考えている。最も単純な形では、将軍たちは、攻撃するか撤退するかだけを合意決定する。一部の将軍たちは攻撃したいと言うだろうし、他は撤退を望むかもしれない。重要な点は、将軍たちはひとつの結論で合意しなければならないということである。つまり、一部の将軍だけで攻撃を仕掛けても敗北することは明らかで、全員一致で攻撃か撤退かを決めなければならないのである。また、将軍たちは、それぞれ離れた場所に各軍団を配置しており、メッセンジャーを相互に送ることで合意を目指す。
Читать полностью…NEM のコンセンサスアルゴリズム
NEM のコンセンサスアルゴリズムは Proof of Importance(略称:PoI、プルーフ・オブ・インポータンス)で、コミュニティーへの貢献度が高い人ほどブロック承認作業に参加できる確率が高くなる仕組みです。
Proof of Stake(略称:PoS、プルーフ・オブ・ステイク)に似ていますが、経済活動への貢献要素が加味されるため、ただ多く保有しているだけでは有利にならないよう設計されています。
NEM で使われている PoI というプロトコルは、ビザンチン障害耐性を持っていることが特徴として挙げられます。また、重要度の重み付けはネムブロックチェーンに刻まれている過去の取引の中での送金量や入金、ネットワークに参加している期間等のデータから総合的に計算されています。
PoS が抱える、長期的に考えると通貨保有率の高い記録者が寡占を行うことができるという課題を解決し、よりフェアな経済圏をつくることができると考えられています。
ビザンチン将軍問題(ビザンチンしょうぐんもんだい、英語: Byzantine Generals Problem)とは、相互に通信しあう何らかのオブジェクト群において、通信および個々のオブジェクトが故障または故意によって偽の情報を伝達する可能性がある場合に、全体として正しい合意を形成できるかを問う問題である[1]。フォールトトレラントシステムでの多数決の妥当性や分散コンピューティングの処理の妥当性に関わる問題と言え、二人の将軍問題を一般化したものと言える。
ビザンチン将軍問題に帰結される故障や障害をビザンチン故障(Byzantine Failure、あるいはビザンチン障害)と呼ぶ。また、ビザンチン将軍問題が発生しても全体として正しく動作するシステムをビザンチン・フォールトトレラント性(Byzantine Fault Tolerance)があるという。