PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法

PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法

实用拜占庭容错系统(PBFT)降低了拜占庭协议的运行复杂度，从指数级别降低到多项式级别(Polynomial)，使拜占庭协议在分布式系统中应用成为可能。

节点角色：

Primary节点和普通节点，PBFT系统的Primary是轮流当选的，这和zab、raft不一样

• 主节点 p = v mod |R|
• p：主节点编号
• v：视图编号
• |R|节点个数

Primary角色分析

Primary节点的作用：

1. 正常工作时，接收客户端的事务请求，验证request身份后，为该请求设置编号，广播pre-prepare消息
2. 新Primary当选时，根据自己收集的View-Change消息，发送View-New信息，让其它节点同步数据
3. Primary与所有的其它节点维系心跳

Primary节点地位和follower节点一样，并没有什么特权

1. 如果Primary宕机，会因为心跳超时，而触发重新选举，保证系统运行稳定

2. 如果Primary恶意发送错误编号的消息，那么会在后续的操作中，被follower察觉，因为 prepare和commit阶段都是会进行广播的，一旦不一致，view-change

3. 如果Primary不发送接收到的request，client在超时未回复时，会重发request到所有的replica，小弟们发现primary竟然私藏消息，view-change

4. 如果Primary节点篡改消息，因为有Request里面有data和client的签名，所以primary无法篡改消息，其它replica会先验证消息的合法性，否则丢弃，view-change

   综上所述，限制了权限的Primary节点，如果宕机、或者不发生消息、或者发送错误编号的消息、或者篡改消息，都会被其它节点感知，并触发view-change。

算法介绍

容错率

• raft算法的的容错只支持容错故障节点，不支持容错作恶节点，所以容错率高，过半节点正常即可

• PBFT算法可以容忍小于1/3个无效或者恶意节点

  作恶节点：除了可以故意对集群的其它节点的请求无响应之外，还可以故意发送错误的数据，或者给不同的其它节点发送不同的数据，使整个集群的节点最终无法达成共识，这种节点就是作恶节点。

论文来源

中文地址： https://blog.csdn.net/DeveloperRen/article/details/82771710

原始论文的地址： http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf

辅助博客：https://www.jianshu.com/p/cf1010f39b84

本文作者： DDDemons hide 发布时间： 2020-10-12 最后更新： 2020-10-12 本文标题： PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法 本文链接： https://xwjahahahaha.github.io/2020/10/12/知识贴/区块链/去中心化的共识算法/PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法/ 版权声明： 本作品采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议进行许可。转载请注明出处！

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