Bizans Generalleri Problemi, bazen Byzantine Fault olarak da adlandırılır, bir grup dağıtık varlık arasında uzlaşma sağlama zorluğuyla ilgili klasik bir bilgisayar bilimi problemidir. Bu problem, Leslie Lamport, Robert Shostak ve Marshall Pease tarafından 1982 tarihli “The Byzantine Generals Problem” başlıklı bir makalede tanıtılmıştır.
Bizans Generalleri Problemi, özellikle merkezi olmayan sistemlerde ortaya çıkan bir zorluktur. Bu tür sistemlerde, bir merkezi otorite veya güvenilir bir bilgi kaynağı yoktur, bu nedenle birbirinden bağımsız üyelerden gelen bilgilerin gerçek veya güvenilir olup olmadığını doğrulamanın bir yolu yoktur.
Bizans Generalleri Problemi Nedir?
Problem, tarihsel Bizans İmparatorluğu’na dayandırılmıştır; burada bir grup Bizans generali, her biri Bizans ordusunun farklı bir kısmını yönetmekte ve birliklerini ortak bir düşmana karşı koordine etmek zorundadır.
Bizans İmparatorluğu’nda askeri birlikler birbirinden uzak bölgelerde konuşlanmıştır ve bu birlikler arasında haberleşme, ulaklar yoluyla sağlanmaktadır. Ancak, orduya ait asker sayısı oldukça sınırlıdır ve düşmanın yanı sıra savunmada yer alan şehir halkı da oldukça güçlüdür. Bu nedenle, ordunun karar alırken doğru ve güvenilir bilgiye ihtiyacı vardır.
Ne yazık ki, bu iletişim ve karar alma sürecinde bir başka zorluk da vardır: Bazı birliklerin komutanları veya generalleri, hain olabilir ve doğru olmayan veya yanıltıcı bilgiler yayabilirler. Bu durum, kararların yanlış alınmasına ve ordu için ciddi tehlikelere yol açabilir.
Bizans Generalleri Probleminin soyut ortamında senaryo şu şekilde açıklanabilir:
- Birden fazla general bulunmaktadır ve her biri bir ordu birliğini yönetmektedir.
- Generaller ve birlikleri farklı konumlara dağılmıştır ve aralarındaki iletişim ulakların taşıdığı mesajlar aracılığıyla gerçekleşir.
- Generaller, ortak bir eylem planında uzlaşmak zorundadır; saldırı veya geri çekilme gibi.
- Bazı generaller ihanetçi olabilir ve diğer generallere yanlış ya da çelişkili mesajlar gönderebilir veya ulaklar mesajı yanlış ulaştırabilir.
- Sadık generaller, ihanetçi generallere rağmen uzlaşıya varmayı sağlamak istemektedir.
Hedef, sadık generallerin, belirli bir sayıda general (belirli bir eşik değerine kadar) ihanetçi olmasına rağmen ortak bir eylem planında uzlaşmalarını sağlamaktır. İhanetçi sayısı arttıkça problem daha da zor hale gelir çünkü ihanetçiler sadık generalleri aldatmak için işbirliği yapabilirler.
Mesela 9 generalden 4 tanesi saldırı kararı, 4 tanesi çekilme kararı almış olsun. 9. general çekilme kararı alanlara çekilme oyu verdiğini, saldırı kararı alanlara ise saldırma oyu verdiğini belirtebilir ve orduyu darmadağın edebilir. Bu sorun çözülemezse taraflar ortak bir karara varamazlar.
İşte buna Matematik ve Kriptografide Bizans Generalleri Problemi denir.
Bizans Generalleri Problemini Çözmek
Blok zinciri teknolojisinde ise generaller yerine düğümler var. Blok zinciri ağları, birçok bilgisayarın veya düğümün katılımıyla çalışır ve tüm düğümlerin sistemdeki mevcut durum üzerinde bir fikir birliğine varması gereklidir. Bu, ağın güvenli ve tutarlı bir şekilde işlem yapabilmesi için önemlidir.
Bizans Hata Tolerans Sistemi, bu tür dağıtık sistemlerde güvenliği sağlamak için tasarlanmıştır. Bizans Hata Toleransı Sistemi, bir blok zinciri ağındaki düğümlerin bazılarının kötü niyetli veya hatalı davranmasına rağmen, ağın işlemeye ve güvenliğini korumaya devam etmesini sağlar.
Bu sistemler, geçersiz işlemler gönderen veya çift harcama gibi hatalar yaratan kötü niyetli düğümlerden etkilenmeyecek şekilde tasarlanır. Aynı zamanda, düğümlerin iletişim kuramaması veya kesintiye uğraması durumlarında da sistemin işlemeye devam etmesini sağlar.
Blok zinciri ağlarında kullanılan fikir birliği algoritmaları, iş ispatı (Proof of Work), hisse ispatı (Proof of Stake) ve devredilen hisse ispatı (Delegated Proof of Stake) gibi çeşitli yöntemleri içerir. Bu algoritmalar, farklı şekillerde işleyerek, güvenliği ve tutarlılığı sağlarlar. Özellikle iş ispatı, Bitcoin ve bazı diğer kripto para birimlerinde kullanılan yaygın bir fikir birliği algoritmasıdır.
