La vida pasada del problema del general bizantino y la vida actual de blockchain

El problema de los generales bizantinos es un problema descentralizado de tolerancia a fallas de comunicación de red de igual a igual, que ahora se usa ampliamente en blockchain y otros campos.

Texto / Profesor Cai Zonghan, Departamento de Tecnología de la Información, Universidad Central Nacional
Foto:»Belisariu, el primer general de la historia bizantina (500-565)»

Sin embargo, ¿por qué se llama Bizancio General? ¿Por qué no un general británico o un general chino? Deje que el profesor Cai Zonghan, un estudio en profundidad de la historia bizantina, lo analice por usted.

El Imperio Bizantino se refiere al Imperio Romano de Oriente después de la división en 395. La capital se encuentra en Nueva Roma, también conocida como Constantinopla. Su reino duró 1061 años y no fue destruido por el Imperio Otomano hasta 1453. ¿Por qué la mayoría de la gente no llama ahora a este imperio por Roma del Este? Debido a que Roma Occidental pereció en 476, su territorio fue heredado y desarrollado por el Reino Bárbaro. En 800, Carlos el Grande (o Carlomagno), que gobernó Europa Central y Occidental, fue coronado emperador por el Papa. Aunque el imperio se dividió cien años después, en realidad estuvo dividido por muchos señores feudales grandes y pequeños, pero principalmente Europa Central, Alemania y Austria. Esta alianza política flexible se llama Sacro Imperio Romano. En 1557, para distinguir la Santa Roma de la Roma Oriental, el historiador del Sacro Imperio Romano Heronims Wolf reemplazó la Roma Oriental con el nombre antiguo de Bizancio, la capital de la Roma Oriental.

Cuando el emperador Teodosio murió en 395, dividió el Imperio Romano en dos hijos. El hijo mayor del Imperio de Oriente, Arcadio, fue la capital de Nueva Roma (también conocida como Constantinopla y Bizancio); el hijo del Imperio de Occidente fue Honouriu, la capital de Roma.[圖片來源:Ancient History Encyclopedia]

El nombre Imperio Bizantino comenzó a extenderse en el siglo 18. Occidente eran estados-nación cristianos como Inglaterra, Francia, Prusia, Austria y Occidente, mientras que Oriente fue ocupado por el Imperio Otomano pagano. En ese momento, los eruditos occidentales, dirigidos por Montesquieu, estaban interesados ​​en la Ilustración y creían que Oriente era conservador y atrasado, y Occidente era descendiente del Imperio Romano. Como resultado, se formó una conciencia de suprimir Oriente y, de acuerdo con la propuesta de Wolfe, Roma Oriental pasó a llamarse Bizancio para separar Roma Oriental del Imperio Romano original.

En Europa en 1700, la línea roja era el Sacro Imperio Romano. Se puede ver en la imagen que los territorios de la Roma pagana otomana y oriental casi se superponen, lo que puede haber atraído la derogación de Occidente.[Crédito de la imagen: Wikipedia]

Desde finales del siglo IV, el Imperio Bizantino se ha enfrentado a la invasión de varias fuerzas emergentes debido a su importante ubicación geográfica, que generalmente puede mantener la mitad del tamaño del Imperio Romano. Sin embargo, después de ser derrotados por los árabes emergentes en Siria en 636, el Medio Oriente, Egipto y todo el norte de África se perdieron sucesivamente. En respuesta a la presión defensiva, comenzando con el emperador barbudo Constantino II en 641, los estados Saimaa (Tema) se establecieron gradualmente en el territorio. Cada estado es una región militar y la administración, la administración y la justicia de cada región militar están a cargo de generales. Los soldados suelen cultivar y son autosuficientes, un poco similar al sistema agrícola. Si es necesario, el gobierno central reclutará parte del ejército de Saimaa y la Guardia de Constantinopla para formar una coalición para luchar contra el enemigo. Este sistema estabilizó efectivamente la situación en Bizancio, repeliendo las invasiones de árabes en el sur y búlgaros en el norte.

Mapa del distrito militar del Imperio Bizantino en 750 [Crédito de la imagen: Wikipedia]

Sin embargo, este sistema también dejó peligros ocultos. Dado que Roma-Bizancio no tenía un sistema de herencia claro, cualquier hijo o jefe del emperador tenía una oportunidad, por lo que los generales de Saimaa a menudo se rebelaban de forma independiente o en batalla. Por ejemplo, en 741, el príncipe Constantino V sucedió en el trono. Cuando el nuevo emperador cruzó Asia Menor para encontrarse con los árabes en 742, el tío de Armenia (Armeniacs) y el general del distrito militar de Opsikion (Opsikion), el tío del estado, Altawazd se rebeló y atacó al nuevo emperador. Constantino V se vio obligado a huir a Amoriam. Se puede decir que la historia del Imperio Bizantino es casi una historia de rebeliones. Según la especulación de Cai, esta debería ser la razón por la que Leslie Lamport nombró este tema en su artículo de 1982. (En comparación con Bizancio, los estratos feudales de Europa occidental son relativamente estables)

A continuación, el profesor Cai explicará el problema de los generales bizantinos en sí. Suponiendo que hay un enemigo invadiendo, el Imperio recluta a 10 tropas estatales de Saimaa estacionadas en diferentes lugares para enfrentarse al enemigo. Al menos 6 tropas deben atacar al mismo tiempo para derrotar. ¿Cómo se asegura cada general de que al menos 6 ejércitos atacarán al mismo tiempo? En la antigüedad, los generales tenían que comunicarse entre sí a través de mensajeros. En el artículo, Lamport utilizó las matemáticas para demostrar que el número de traidores debe ser inferior a 1/3 del total para llegar a un consenso.

Entonces, ¿por qué la cadena de bloques de este mundo también involucra el antiguo problema general bizantino? Porque blockchain quiere resolver el mismo problema conceptual:

Cada nodo (general) envía mensajes a todos los nodos (generales), y cada nodo (general) toma decisiones en función de todos los mensajes recibidos ¿Cómo evitar que los nodos maliciosos (traidores) afecten el consenso alcanzado?

En el proceso, si un nodo se niega deliberadamente a cooperar (nodo malicioso) o no dice nada en absoluto (nodo equivocado), es un traidor. Por lo tanto, en el diseño de la red blockchain de Bitcoin, Satoshi Nakamoto utilizó criptografía y Prueba de trabajo (PoW) para restringir a estos traidores. A través de PoW, los nodos deben pagar mucho trabajo (potencia de cómputo) para demostrar su lealtad antes de que puedan empaquetar transacciones y enviar mensajes a otros nodos. El mecanismo de cadena más larga es que cada nodo sigue la cadena más larga conocida. Por lo tanto, incluso si los nodos maliciosos intentan destruir, pagarán un gran precio (pagando más de la mitad de la potencia de cálculo del sistema en general). Cuando todos los nodos quieren maximizar sus propios intereses, PoW efectivamente suprime los motivos del traidor para el mal, resolviendo así el problema general bizantino.


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