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科普 | 用故事给你讲述什么是拜占庭将军问题

00001 2019-06-12 19:30 3745
摘要:

加密领域入门第九课,用故事讲述拜占庭将军问题。

科普 | 用故事给你讲述什么是拜占庭将军问题

拜占庭将军问题是1982年由Lesile Lamport提出的,主要是用于分析在分布式点传输信息时如何保持数据的一致,即共识这个问题。这种问题随着互联网的发展及计算机科学领域研究的深入,被越来越多的人认识。

同时,分布式领域就和这个破碎的世界一些,每个人都有一种或多种不同的世界观,在某件事情上经常产生分歧,无法达成一致。因此,现今世界,最难的问题也是这个共识问题。

这种问题被研究了很久,直到比特币空出世,别人才发现区块链术提供了一种极为灵巧的解决方案。因此了解“拜占庭将军问题”的背景,能有助于更好理解区块链技术。

1、故事背景

古代有一座城邦叫拜占庭,围城里面有巨额的财富,城邦周围是一些附属小国,表面虽然一团祥和,但是各自都有自己的算盘:所有附属国都觊觎拜占庭城的财富,都希望伺机去占领。但是这些附属国力量太弱小,必须联合起来才能与之对抗。然而,在商定进攻时间这件事情上很难达成一致。

因为,他们既要协商进攻的时间,但同时也要防范被那些所谓的“友军”给攻占,导致城郭沦陷。所以这是一个由互不信任对方构成的网络,但是他们又必须一起努力以完成最终的目标。

因此,他们既要派出信使给其他“友军”发送进攻时间,又要对收到的其他国寄过来的信件进行仔细甄别。

在这个过程中,关于拜占庭城的最新消息不断地在邻邦之间传递,但是只有最优秀的将军才能总结出最高效的战术,并将所有收集到拜占庭的信息结合他的战术及攻城计划发布给其他邻邦。其他邻邦将能轻易验证战术的真实性、有效性,并达成共识。

为了奖励这位贡献卓绝的将军,他将获得更多的战利品,在比特币区块链中,这个战利品就是比特币。

2、战国那些事儿

“拜占庭将军问题”听起来确实太外国化,而相似的故事在中国发生地其实更普遍,在中国5000年的历史中,都是合久必分,分久必合,这分分合合的战争过程无一不在面对这种信任的问题。

中国有个成语叫“合纵连横”,是战国时期纵横家所宣扬并推行的外交和军事政策。当时的背景是这样的:

战国时期,齐、楚、燕、韩、赵、魏、秦七雄并立。战国中期,齐、秦两国最为强大,东西对峙,互相争取盟国,以图击败对方。其他五国也不甘示弱,与齐、秦两国时而对抗,时而联合。大国间冲突加剧,外交活动也更为频繁,出现了合纵和连横的斗争。

合纵连横的实质是战国时期的各大国为拉拢与国而进行的外交、军事斗争。合纵就是南北纵列的国家联合起来,共同对付强国,阻止齐、秦两国兼并弱国;连横就是秦或齐拉拢一些国家,共同进攻另外一些国家。

合纵的目的在于联合许多弱国抵抗一个强国,以防止强国的兼并。连横的目的在于侍奉一个强国以为靠山从而进攻另外一些弱国,以达到兼并和扩展土地的目的。当时的最著名的纵横家除了苏秦、张仪之外,还有公孙衍。

最初,合纵与连横变化无常。公孙衍、张仪、苏秦等人游说于各个国家,合纵既可以对齐,又可以对秦;连横既可以联秦,也可以联齐,这就是所谓“朝秦暮楚”。

后来,因为秦国的势力不断强大起来,成为东方六国的共同威胁,于是合纵成为六国合力抵抗强秦,连横则是六国分别与秦国联盟,以求苟安。秦国的连横活动,目的是破坏六国间的合纵,以便孤立各国,各个击破。

回顾一下历史,就知道,当时群雄纷争,混战不休,在多方联合意图攻击另一方的时候都会面临这个所谓的“拜占庭将军问题”——既要联合作战,又要防范自己被灭。

在解决多方共识这一问题上,“拜占庭将军问题”所描述的场景是复杂的,因为它假设了每个节点间彼此的不信任,它们需要反复进行消息的传递,所以达成一致的效率是非常低的,但这也是最好的一种案例。

在实际战国的历史事件中,往往通过人质或联姻等手段进行信任的建立,而所面临的的“拜占庭将军问题”依然存在。

3、拿什么拯救这个破碎的世界

随着移动互联网的发展,消息呈爆炸式发展,消息的传递虽然变得越来越快了,但同时也越来越快地消失在信息的浩瀚宇宙里,因此,大家会发现一个很奇怪的现象:写的微博没人看了,精心写的公众号文章完全没人阅读了,发的朋友圈点击的人越来越少了。

而这,正是罗胖在2016跨年演讲中提到的“移动互联网不是让世界变平了,而是变得更破碎了”,每个人都形成一个圈子聚在一起,每个人对不感兴趣的内容完全不去关心了,生活在自己的世界里。

在这种情形下,“郭德纲VS曹云金”,有的人说“郭德纲不能以大欺小”,有的人说“曹云金不能忘恩负义”;“冯小刚VS王思聪”,有的人支持“王思聪不能店大欺客”,有的人支持“明星不能碰瓷”;有的人擅长于翻旧账,有的人会理性地说事实;别人问怎么看待“动物园老虎伤人事件”,有的人说生命为大,有的人说不遵守规则活该。

总之,现代社会,共识的建立越来越难,每个人就如同无数个的“拜占庭将军问题”一样,让这纷繁复杂世界变得更加支离破碎。

如何拯救这个破碎的世界,让我们彼此达成共识呢?

在2016年跨年演讲中,罗胖提到过五只黑天鹅,其中第五只就是所谓的“共同体危机”:

文明的进程不只是财富的膨胀和个人的自由,其实还有一根坚定而强韧的线索,就是建立共同体,换句话说,就是怎样定义“我们”。知道我们是谁,协作才能展开,财富才能积累,安全才能获得,尊严才能建构。

后真相时代正在不断地削弱我们的共同体意识,而这正是我们的文明之锚。

过去,建立共同体或者定义我们的方式有很多种;但是除了国家这个共同体之外,血缘、地域、阶层、单位……这些共同体构建依据都在发生不同程度的弱化。

那么认知会成为构建共同体的依据吗?不会,因为它太脆弱,因为每个人的认知成长都不同步。

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