BFT là gì? Giải đáp khái niệm BFT đơn giản và dễ hiểu nhất

Ngành công nghiệp blockchain và hệ thống phân tán ngày càng phát triển, đi cùng với đó là những khái niệm mới cũng trở nên phổ biến. Một trong số đó chúng ta không thể bỏ qua là BFT hay Byzantine Fault Tolerance. Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết hôm nay xem BFT là gì, nó hoạt động ra sao và tại sao lại quan trọng đến vậy. Đồng thời chúng ta cũng sẽ so sánh nó với một số cơ chế đồng thuận phổ biến để đánh giá chi tiết hơn về khái niệm này.

BFT là gì?

Byzantine Fault Tolerance (BFT) là khả năng của một hệ thống phân tán trong việc tiếp tục hoạt động ổn định và đạt được sự đồng thuận, ngay cả khi một số thành phần trong hệ thống hành xử sai lệch, hoặc thậm chí cố ý gửi thông tin sai.

Nói cách khác, BFT giúp một hệ thống vẫn có thể ra quyết định đúng đắn mặc dù có sự tồn tại của các thành phần "không trung thực". Đây là yếu tố cốt lõi trong việc xây dựng các hệ thống bảo mật, an toàn và không bị tê liệt khi có lỗi xảy ra.

Nguồn gốc và ý nghĩa của Byzantine Fault

BFT bắt nguồn từ một ví dụ nổi tiếng trong khoa học máy tính gọi là “Bài toán Byzantine” (The Byzantine Generals Problem). Vấn đề này được giới thiệu lần đầu vào năm 1982 bởi các nhà nghiên cứu Leslie Lamport, Robert Shostak và Marshall Pease. Hãy tưởng tượng nhiều vị tướng trong một quân đội Byzantine đang vây quanh một thành phố. Họ cần thống nhất tấn công hoặc rút lui. Tuy nhiên, họ chỉ có thể giao tiếp qua các sứ giả và một vài vị tướng trong số họ có thể là kẻ phản bội.

Vấn đề đặt ra: Làm sao để tất cả các vị tướng trung thực đồng thuận về một chiến lược hành động, bất chấp sự hiện diện của kẻ phản bội? Bài toán này phản ánh tình trạng của nhiều hệ thống hiện nay như mạng máy tính, blockchain hay các hệ thống điều khiển phân tán. Những thành phần trong hệ thống có thể bị lỗi phần cứng, bị tấn công hoặc bị chiếm quyền điều khiển. Giải quyết được lỗi Byzantine chính là chìa khóa để xây dựng các hệ thống đáng tin cậy.

Cơ chế hoạt động của BFT

Để hiểu rõ cách BFT hoạt động, hãy tưởng tượng một nhóm máy tính cần cùng nhau đưa ra một quyết định (chẳng hạn như xác nhận một giao dịch). Vấn đề đặt ra là một số máy có thể bị lỗi hoặc cố tình gửi thông tin sai lệch. Trước hết, nó hoạt động theo nguyên tắc sau:

• Trong một hệ thống gồm n node, cơ chế BFT có thể chịu lỗi lên đến (n-1)/3 node.
• Ví dụ: Nếu có 10 node, hệ thống có thể hoạt động bình thường ngay cả khi 3 node bị lỗi.

Về cơ bản thuật toán BFT hoạt động theo các bước đó là:

• Khởi tạo yêu cầu: Một node (thường là node khách hàng hoặc node chủ) gửi một yêu cầu thực hiện hành động đến các node khác.
• Truyền thông tin: Các node chia sẻ và xác nhận yêu cầu này với nhau.
• Đạt đồng thuận: Khi có đủ số lượng node đồng ý, hệ thống mới thực hiện hành động.

Ứng dụng BFT trong công nghệ

Ngày nay, BFT được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau, từ blockchain đến mạng lưới tài chính và hệ thống điều khiển thông minh. Điển hình trong blockchain, BFT là nền tảng cho nhiều thuật toán đồng thuận trong các blockchain hiện đại như Tendermint (Nền tảng của Cosmos, sử dụng thuật toán đồng thuận BFT để xác nhận giao dịch nhanh và an toàn) hay Stellar (Áp dụng giao thức đồng thuận kiểu BFT để thực hiện thanh toán xuyên biên giới)

Bên cạnh đó, trong lĩnh vực ngân hàng BFT cũng được ứng dụng các hệ thống thanh toán, ngân hàng số và giao dịch điện tử yêu cầu mức độ chính xác cao. Nhờ BFT, những hệ thống này vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi có lỗi trong quá trình xử lý dữ liệu. Trong điện toán đám mây, các ông lớn như Google, Amazon và các nền tảng đám mây khác áp dụng các nguyên lý của BFT để đảm bảo tính sẵn sàng cao cho các trung tâm dữ liệu toàn cầu.

So sánh BFT với PoW và BFT với PoS

Hiện nay trong thị trường blockchain, khi nhắc tới các cơ chế đồng thuận thì chắc hẳn PoW và PoS sẽ luôn là hai cái tên được biết đến phổ biến nhất. Vậy thì BFT có sự khác biệt như thế nào so với hai cơ chế đồng thuận này, trước hãy cùng nhìn vào bảng so sánh PoW với BFT phía dưới đây:

Tiêu chí	PoW	BFT
Cơ chế	Cạnh tranh giải bài toán mật mã	Đa số đồng thuận thông qua xác thực lẫn nhau, dựa vào số lượng node trung thực
Tiêu thụ năng lượng	Cao	Thấp
Tốc độ giao dịch	Chậm (Bitcoin: 7 giao dịch/giây)	Nhanh
Khả năng mở rộng	Có thể mở rộng nhưng chậm	Hạn chế (vì chi phí truyền thông cao)
Độ an toàn	Cao, nhưng dễ bị tấn công 51%	Cao xét trong mạng nhỏ hoặc mạng riêng tư

Tiếp đến là bảng so sánh giữa BFT và PoS:

Tiêu chí	PoS	BFT
Cơ chế	Dựa vào số lượng token stake	Đa số đồng thuận thông qua xác thực lẫn nhau, dựa vào số lượng node trung thực
Hiệu suất	Cao hơn PoW, thấp hơn BFT	Cao trong mạng nhỏ
Tính bảo mật	Rất cao nếu số nút bị lỗi < 1/3	Cao, phụ thuộc vào giá trị stake

 

Quay lại mục Nội dung
Bài tiếp theo: VN News 2025-8-1