Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT) erklärt

Die Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT) oder besser die “delegierte byzantinische Fehlertoleranz” ist der Konsensverfahren hinter NEO, einem vielversprechenden Blockchainprojekt. Konsensalgorithmen sind die Grundlage dafür, wie Blockchain-Plattformen und Kryptowährungen funktionieren. Neben dBFT sind die bekanntesten Modelle Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS).

Grundlage ist ein Problem aus der Spieltheorie

Der Algorithmus soll ein besonders spieltheoretisches Problem angehen, das Problem der byzantinischen Generäle. In diesem Szenario gibt es eine Reihe von Generälen, die einen Plan zum Angriff auf eine Stadt formulieren. Der Konsens muss erreicht werden, denn alles andere als der Konsens führt zu großen Fehlschlägen. Es gibt jedoch Kommunikationsprobleme, und es gibt ein zusätzliches Anliegen: die Problemplaner müssen sich nach einzelnen tückischen Akteuren umsehen – Akteure, die nicht einmal allen Beteiligten die gleiche Entscheidung melden können.

In der Welt der Blockchains wird dies dadurch erklärt, dass einige Knotenbetreiber Profis sind, während andere Amateure eine weniger differenzierte Sicht auf Märkte und die Spieltheorie haben. Man kann nicht auf sie zählen, also ist dies das komplexe Thema, das durch die byzantinische delegierte Fehlertoleranz aufgeworfen wird. Um dieser Unsicherheit zu begegnen, verwendet die delegierte Byzantinische Fehlertoleranz eine Zwei-Drittel-Regel und andere Elemente, um sicherzustellen, dass auch bei vielen Unbekannten ein Konsens erreicht wird.

Welche Rolle spielen Konsensalgorithmen?

Ein Konsensalgorithmus ist ein in der Informatik verwendeter Prozess, um einen Konsens in verteilten Systemen zu erreichen. Dies sind Systeme, die Daten von verschiedenen Stellen (Knoten) empfangen. In einem Konsensverfahren wird davon ausgegangen, dass nicht alle diese verschiedenen Knoten zu jeder Zeit miteinander verbunden sind. Zum Beispiel, weil sie offline sind oder weil es ein Sicherheitsproblem gibt.

So kann beispielsweise ein Konsensverfahren so bestimmt werden, dass die Eingabe von 51% der Knoten ausreicht, um einen Konsens zu erreichen. Eine weitere Möglichkeit, einen Konsens zu erzielen, besteht darin, Knoten, die als sehr zuverlässig gekennzeichnet sind, Priorität einzuräumen.

Die Alternative: dBFT

Die delegierte byzantinische Fehlertoleranz, dBFT, funktioniert wie ein gewähltes Parlament. Jeder stimmt für einen Vertreter. Diese Vertreter kommen dann untereinander zu einer Einigung. Ein Beispiel für eine Blockchain-Plattform, die mit diesem Konsensverfahren arbeitet, ist NEO. An dieser Form des Konsenses wird viel Kritik geübt, weil er zentralisiert werden soll, denn zum Zeitpunkt der Erstellung werden die meisten Knoten (Vertreter) noch von NEO selbst verwaltet. Längerfristig werden jedoch mehr Vertreter hinzukommen, was bedeutet, dass das Netzwerk zunehmend dezentralisiert wird.

Vorteile von dBFT:

– für regulatorische und geschäftliche Anwendungsfälle konzipiert
– ein Konsensalgorithmus, der mit perfekter Finalität entwickelt wurde
– Transaktionen werden nach der ersten Bestätigung zu 100 Prozent abgeschlossen
– qualitativ hochwertige Kettentransaktionen sind trivial und viel schneller

dBFT Fazit

Die Blockchain als Technologie befindet sich noch in der Entwicklung. Es ist daher eine logische Konsequenz, dass die Frage des richtigen Konsensusprotokolls noch in der Diskussion ist. Viele der kritischen Überlegungen – wie der Grad der Dezentralisierung – drehen sich um den Kern des Geistes der Blockchain als Technologie. Linktipp: Byzantine Fault Tolerance (BFT) erklärt