初接觸加密貨幣／虛擬貨幣的時候，偶爾會遇上一個非常特別的名詞：「拜占庭容錯協議」，而這個名詞總與「共識機制」同時出現。

這看似與地名有關的名詞，到底是什麼？其實這是一個非常經典的信息邏輯問題，而又與加密貨幣的發展息息相關。

拜占庭將軍問題：
如何依靠分散的個體 去確保信息正確？

要了解「拜占庭容錯協議」，首先要知道什麼是「拜占庭將軍問題」（Byzantine Generals Problem），是由矽谷科學家Robert Shostak於1978年提出的情境難題。內容是這樣的：

古代某個大城市「拜占庭」正經歷一場戰爭，四位將軍散落在城內各處，必須在短時間內決定進攻還是撤退。條件在於，不論進攻或撤退，都必須四位將軍一致同意，才能保證最後勝利。

四位將軍決定各自寫信予其他三人，告知相關決定。當每位將軍都寄出信息，又同時收到其他三名將軍的來信後，就會知道決定是否一致，到底是進攻還是撤退。

聽來很簡單對吧？但問題是－－

如何防止其中一位將軍叛變？
又或者，其中一位將軍已被暗殺，寄信的其實是間諜？
又或者，寄出信件後被敵方截取，篡改成相反的內容，從而阻止四位將軍達成共識？

現代版的拜占庭將軍問題：辦公室午餐共識問題

如果仍然覺得難以理解的話，可以嘗試從現代的生活環境去設想。假設某公司中有四位女同事決定要一同午餐，在選擇餐廳的時候，必須要徵得一致同意才可以去吃飯。

我們故且假設四位女同事分佈在四個樓層，工作繁忙而且無法以群組溝通，每一人必須各自告知其他三位女同事心儀的餐廳，但又如果有第五位女同事出於某種原因（可能是積怨在先？），希望破壞這場午餐，她即可以截取其中一人的其中一封通信，又篡改成相反的內容，就可令四位女同事無法達成共識，無法出外午餐了。

這就是拜占庭將軍問題的本質：在沒有中心化通訊機制的前題下，如何保證某一團隊／情境下的相互信息驗證功能－－如何在去中心化的同時，找出密碼學的「唯一事實」（single truth）？

拜占庭容錯協議：少數服從多數

拜占庭容錯協議，又或稱拜占庭容錯協議（Byzantine Fault Tolerance, BFT）正是解決這個情境題的經典解答，所以，我們常聽見的「拜占庭容錯協議」其實是答案，背後要解決的，是上述的「拜占庭將軍問題」。

拜占庭容錯協議的做法，就是基於團隊會忠誠執行指令的前題下，所有人只需要執行最大多數的共同指示即可。以上述「女同事午餐問題」為例，那就是最後四人一同選擇佔大多數的餐廳提案即可－－說穿了，就是少數服從多數，將錯誤的信息預計在內，再加以排除。

如果將同樣情況，套用於複雜的電腦信息及區塊鏈驗證當中，就會發現「拜占庭容錯協議／BFT」比我們想象來得更重要。

試想想，如果沒有任何機制確保去中心化信息的正確性﹐又沒有一個方案能夠容許少數錯誤的情況下仍然確保系統運作，那麼整個區塊鏈都都會寸步難行。

沒有共識機制 就沒有去中心化

看到這裡，你一定會問，如果所謂的「容錯」，只是執行多數決定，那麼，如果敵人佔了大多數呢？如果更多的信息被篡改又如何呢？如對女同事積怨的不只是一個人呢？

拜占庭容錯協議所提供的，只是在邏輯／數學上最經典的答案，背後所延伸出來的，是所有去中心化機制都要面對的最核心問題：共識＆容錯機制。

「共識機制」顧名思義，就是能夠尋求可行共識的機制，在去中心化的世界裡，如何訂立這項機制、如何執行這項機制、這項機制的速度、擴展性、私密度、容錯度，將會決定每一項去中心化系統的價值。

比特幣的中本聰協議，就是一個比經典的BFT（少數服從多數）更進一步的解決方案，透過將信息重度加密，再要解密者以極高難度的蠻力去計算數學題，從而獲得答案。這項驗證方式要大量高難度數學計算，所以又名為「工作證明」（Proof-of-work, PoW），而獲得最多工作證明的區塊鏈就是最佳的驗證鏈。

其他的區塊鏈亦有更先進機制去應對容錯／共識問題，不論是以太坊，Solana，Cardano，Avalanche，也同樣在追求更有效率的方式，去獲得「唯一事實」（single truth）。

看到這裡，你就會發現為何拜占庭容錯協議會一再出現。因為任何的區塊鏈，其實都需要先解決拜占庭將軍問題，亦可以說，每一項新發明的共識機制，其實都是拜占庭容錯協議的進階版，或直接推翻再創新。

驗證的形式與速度＝區塊鏈的價值基礎

現實世界當中，一群沒有中心領導的個體，要集中統一行動，追求最大利益，第一件事就要找出合符所有人利益的「唯一事實」。

這同樣是密碼學的最終目的，如何在充滿密鑰的世界裡，找出可行而高效的解密方案，傳輸及保存「唯一事實」。

當這個概念套用於區塊鏈，就變成所有區塊鏈節點能夠互相以密鑰驗證，再具有能夠防止惡意攻擊的容錯，從而達成共識機制。

共識機制的誕生過程中，就要解決速度及可擴展性的問題。比特幣長年為人詬病之處，即中本聰共識機制「工作證明」需要消耗非常多資源與時間，對於以太坊及其他公鏈後起之秀，已顯得太過高成本，設計上更無法與以太坊等公鏈互通。

時至今天，已有各種方案去解決拜占庭將軍的問題／女同事午餐問題。中本聰的「工作證明」PoW只是其中一個方案，其他如公鏈 Solana 的「PoH（Proof-of-History，歷史證明）」，Terra/Luna 的「PoS（Proof-of-Stake，權益證明）」，Avalanche的「雪崩共識」，或更多進階共識機制，都是旨在解決拜占庭將軍問題的本質：

獨立去中心化的計算器，如何可以自我容錯運算，互相以單一事實驗證。

最複雜的計算，往往是為了解決最簡單的問題。當我們認真了解拜占庭將軍問題／拜占庭容錯協議，其實已經足以了解區塊鏈，以至加密貨幣世界的本質。

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