PBFT(拜占庭容错)
基于拜占庭将军问题,一致性的确保主要分为这三个阶段:预准备(pre-prepare)、准备(prepare)和确认(commit)。流程如下图所示:
其中C为发送请求端,0123为服务端,3为宕机的服务端,具体步骤如下:
1. Request:请求端C发送请求到任意一节点,这里是0
2. Pre-Prepare:服务端0收到C的请求后进行广播,扩散至123
3. Prepare:123,收到后记录并再次广播,1->023,2->013,3因为宕机无法广播
4. Commit:0123节点在Prepare阶段,若收到超过一定数量的相同请求,则进入Commit阶段,广播Commit请求
5.Reply:0123节点在Commit阶段,若收到超过一定数量的相同请求,则对C进行反馈
根据上述流程,在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決,N为总计算机数,F为有问题的计算机总数
N=4 F=0 时:
得到数据 | 最终数据 | |
A | 1 1 1 1 | 1 |
B | 1 1 1 1 | 1 |
C | 1 1 1 1 | 1 |
D | 1 1 1 1 | 1 |
N=4 F=1 时:
得到数据 | 最终数据 | |
A | 1 1 1 0 | 1 |
B | 1 1 0 1 | 1 |
C | 1 0 1 1 | 1 |
D | 0 1 1 1 | 1 |
N=4 F=2 时:
得到数据 | 最终数据 | |
A | 1 1 0 0 | NA |
B | 1 0 0 1 | NA |
C | 0 0 1 1 | NA |
D | 0 1 1 0 | NA |
由此可以看出,拜占庭容错能够容纳将近1/3的错误节点误差,IBM创建的Hyperledger就是使用了该算法作为共识算法。