初接触数字货币／加密货币的时候，偶尔会遇一个非常特别的名词：「拜占庭容错机制」，而这个名词总与「共识机制」同时出现。

这看似与地名有关的名词，到底是什么？其实这是一个非常经典的信息逻辑问题，而又与数字货币的发展息息相关。

拜占庭将军问题：如何依靠分散的个体去确保信息正确？

要了解「拜占庭容错机制」，首先要知道什么是「拜占庭将军问题」（Byzantine Generals Problem），这是一个由硅谷科学家Robert Shostak于1978年提出的情境难题。内容是这样的：

古代某个大城市「拜占庭」正经历一场战争，四位将军散落在城内各处，必须在短时间内决定进攻还是撤退。条件在于，不论进攻或撤退，都必须四位将军一致同意，才能保证最后胜利。

四位将军决定各自写信予其他三人，告知相关决定。当每位将军都寄出信息，又同时收到其他三名将军的来信后，就会知道决定是否一致，到底是进攻还是撤退。

听来很简单对吧？但问题是－－

如何防止其中一位将军叛变？又或者，其中一位将军已被暗杀，寄信的其实是间谍？又或者，寄出信件后被敌方截取，篡改成相反的内容，从而阻止四位将军达成共识？

现代版的拜占庭将军问题：办公室午餐共识问题

如果仍然觉得难以理解的话，可以尝试从现代的生活环境去设想。假设某公司中有四位女同事决定要一同午餐，在选择餐厅的时候，必须要征得一致同意才可以去吃饭。

我们故且假设四位女同事分布在四个楼层，工作繁忙而且无法以群组沟通，每一人必须各自告知其他三位女同事心仪的餐厅，但又如果有第五位女同事出于某种原因（可能是积怨在先？），希望破坏这场午餐，她即可以截取其中一人的其中一封通信，又篡改成相反的内容，就可令四位女同事无法达成共识，无法出外午餐了。

这就是拜占庭将军问题的本质：在没有中心化通讯机制的前题下，如何保证某一团队／情境下的相互信息验证功能－－如何在去中心化的同时，找出密码学的「唯一事实」（single truth）？

拜占庭容错机制：少数服从多数

拜占庭容错机制（Byzantine Fault Tolerance, BFT）正是解决这个情境题的经典解答，所以，我们常听见的「拜占庭容错机制」其实是答案，背后要解决的，是上述的「拜占庭将军问题」。

拜占庭容错机制的做法，就是基于团队会忠诚执行指令的前题下，所有人只需要执行最大多数的共同指示即可。以上述「女同事午餐问题」为例，那就是最后四人一同选择占大多数的餐厅提案即可－－说穿了，就是少数服从多数，将错误的信息预计在内，再加以排除。

如果将同样情况，套用于复杂的电脑信息及区块链验证当中，就会发现「拜占庭容错机制／BFT」比我们想象来得更重要。试想想，如果没有任何机制确保去中心化信息的正确性﹐又没有一个方案能够容许少数错误的情况下仍然确保系统运作，那么整个区块链都都会寸步难行。

没有共识机制就没有去中心化

看到这里，你一定会问，如果所谓的「容错」，只是执行多数决定，那么，如果敌人占了大多数呢？如果更多的信息被篡改又如何呢？如对女同事积怨的不只是一个人呢？

拜占庭容错机制所提供的，只是在逻辑／数学上最经典的答案，背后所延伸出来的，是所有去中心化机制都要面对的最核心问题：共识＆容错机制。

「共识机制」顾名思义，就是能够寻求可行共识的机制，在去中心化的世界里，如何订立这项机制、如何执行这项机制、这项机制的速度、扩展性、私密度、容错度，将会决定每一项去中心化系统的价值。

比特币的中本聪协议，就是一个比经典的BFT（少数服从多数）更进一步的解决方案，透过将信息重度加密，再要解密者以极高难度的蛮力去计算数学题，从而获得答案。这项验证方式要大量高难度数学计算，所以又名为「工作量证明」（Proof-of-work, PoW）

其他的区块链亦有更先进机制去应对容错／共识问题，不论是以太坊，Solana，Cardano，Avalanche，也同样在追求更有效率的方式，去获得「唯一事实」（single truth）。

看到这里，你就会发现为何拜占庭容错机制会一再出现。因为任何的区块链，其实都需要先解决拜占庭将军问题，亦可以说，每一项新发明的共识机制，其实都是拜占庭容错机制的进阶版，或直接推翻再创新。

验证的形式与速度＝区块链的价值基础

现实世界当中，一群没有中心领导的个体，要集中统一行动，追求最大利益，第一件事就要找出符合所有人利益的「唯一事实」。

这同样是密码学的最终目的，如何在充满密钥的世界里，找出可行而高效的解密方案，传输及保存「唯一事实」。

当这个概念套用于区块链，就变成所有区块链节点能够互相以密钥验证，再具有能够防止恶意攻击的容错，从而达成共识机制。

共识机制的诞生过程中，就要解决速度及可扩展性的问题。比特币长年为人诟病之处，即中本聪共识机制「工作量证明」需要消耗非常多资源与时间，对于以太坊及其他公链后起之秀，已显得太过高成本，设计上更无法与以太坊等公链互通。

时至今天，已有各种方案去解决拜占庭将军的问题／女同事午餐问题。中本聪的「工作量证明」PoW只是其中一个方案，其他如公链 Solana 的「PoH（Proof-of-History，历史证明）」，Luna 的「PoS（Proof-of-Stake，权益证明）」，Avalanche的「雪崩共识」，或更多进阶共识机制，都是旨在解决拜占庭将军问题的本质：

独立去中心化的计算器，如何可以自我容错运算，互相以单一事实验证。

最复杂的计算，往往是为了解决最简单的问题。当我们认真了解拜占庭将军问题／拜占庭容错机制，其实已经足以了解区块链，以至数字货币世界的本质。

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