第312章 拜占庭容错算法

    蔡志远继续解释道：


    “比如，现在一共有五名将军，其中两名将军认为应该进攻，而另外两名将军认为应该撤退。


    “这时候，第五名将军是个叛徒，他告诉进攻的将军『我也会进攻』，又告诉撤退的将军『我也会撤退』。


    “于是，想要进攻的将军认为，现在有三支军队同意进攻，超过了半数，所以明天应该进攻。


    “而想要撤退的将军认为明天应该撤退。


    “最后的结果，就是两个将军进攻，两个将军撤退，导致战争失败。


    “这就是『去中心化』所带来的问题，因为这五个将军都是平级的，没有一个拥有绝对权限的指挥者，所以在互相商量策略的过程中，就会产生这样的问题。”


    郑杰恍然点头：“原来如此！那这个办法怎么解决呢？也没办法验证具体是哪个将军在说谎吧？”


    蔡志远解释道：“其实要解决这个问题很简单：多问几遍就行了。


    “假设我是其中一名将军A，而将军B告诉我他要和我一起进攻。


    “如果我信了，那就有可能会被骗，因为将军B有可能是叛徒，他可能只跟我说了进攻，跟别人说了撤退。


    “所以，这时候我应该再去问将军C，我问他：‘将军B跟你说的是进攻还是撤退？’


    “然后我再去挨个问其他所有的将军，汇总将军B给他们说的所有信息。


    “其他将军告诉我的『将军B给他们的信息』也不一定真实，因为其他将军里面可能也有叛徒，可能存在『将军B跟他们说进攻，他们却告诉我将军B说了撤退』这种情况。


    “所以，我挨个问一遍『将军B对你们说了什么』，如果『进攻』比较多，那我就把将军B的意见记为『进攻』；


    “然后再挨个问一遍『将军C对你们说了什么』，如果『撤退』比较多，那我就把将军C的意见记为『撤退』。


    “就这样，我通过反复套娃的方式，不断地排除少数派答案，最后得出的结论，就是更准确的『多数派答案』。


    “在满足『拜占庭容错』的情况下，我们强制要求所有将军都遵守这一套策略，并且必须坚决执行最终的结论。


    “那我们就可以确保大家一起进攻或者一起撤退。”


    郑杰有些困惑：“在满足『拜占庭容错』的情况下？也就是蔡哥你之前说过的，叛徒人数必须少于三分之一？”


    蔡志远点了点头：“是的。


    “我们用3名将军的情况来举个例子：


    “假设3名将军里面，将军C是叛徒，故意传递错误的信息。


    “将军A会首先向将军B和C说『进攻』。


    “但是将军B接到命令之后无法确认将军A是不是叛徒，所以他要先问将军C，『将军A给你的命令是什么』，而将军C是叛徒，所以会故意说『将军A给我的命令是撤退』。


    “因为只有三个将军，所以将军B就无法判断将军A和将军C到底哪个是叛徒，因为『进攻』和『撤退』的命令各一票，无法形成多数。


    “同理，将军B在执行这个策略的时候，也没法判断将军A和将军C哪个是叛徒。


    “这是最简单的一种情况，如果将军的数量变多，比如同时有7个将军，其中有2个是叛徒的话，情况会变得复杂很多，要套娃很多次才能最终得到结论。


    “所以我才说，这种问题不需要自己真的推算，只要记住结论就行了。


    “结论就是，当叛徒人数达到三分之一或者更多时，这个问题就不可解。


    “反过来说，想要让这个问题可解，就要把叛徒人数控制在少于三分之一的情况。


    “套一下三个房间的人数，就一目了然了。


    “『4人房间』，3人答题，所以只要有1名恶意自由人，这个问题就不可解。


    “『8人房间』，7人答题，在房间中有3名恶意自由人的情况下，不可解。


    “『13人房间』，12人答题，在房间中有4名恶意自由人的情况下不可解。”


    郑杰恍然大悟：“原来如此！


    “所以蔡哥你用这个公式套了一下，立刻就知道『8人房间』其实是最安全的，因为我们只需要进入1名己方的自由人占位置，这个问题就一定可解。”


    秦瑶还是没明白：“等一下，虽然我听得还是不太明白，但这个公式我记住了。


    “我现在的疑问是，这个拜占庭问题，具体是怎么套到游戏规则里的？”


    郑杰自告奋勇地说道：“我来解释吧！


    “在第二阶段进入房间之后，实际上是『答题人』和『出题人』之间的博弈。


    “比如说，我们在『8人房间』开黑店，那就是我们来扮演『答题人』，而其他社区后进入房间的玩家扮演『出题人』。


    “我们『答题人』一方的目标是，达成一致选项，这样就能拿到额外奖励，从『出题人』身上赚签证时间；


    “而反过来，『出题人』一方的目标是，让我们无法达成一致选项。


    “比较简单的方法是，『出题人』一方的普通玩家，只要故意跟我们选择不同选项就可以了。


    “所以，我们才需要设置房间规则，强制这些玩家必须提交多数派选项。


    “『提交建议』这个功能，实际上就是在模拟『拜占庭容错算法』的运算过程，每个玩家都必须强制发送当前的多数派建议，但是会有一定的时间间隔。


    “所以在一遍一遍地发送之后，除自由人以外，所有普通答题人的建议会变成同一个选项。


    “之后，游戏规则会强制这些玩家提交这个选项，就达成了『全员一致』的目标。


    “但就像蔡哥说的，『提交建议』的模拟过程，本身需要『多数派建议达到一定数量』之后才能成立。


    “『自由人』玩家，实际上扮演了『恶意节点』和『叛徒』，他们会不断发送少数派建议，来扰乱运算。


    “假设这些恶意的『自由人』比较多的话，就可能出现这样的情况：


    “此时本来是A选项建议比较多，但突然出现了很多B选项建议反超了，导致一些玩家改成了B选项建议，然后又突然出现了一些A选项建议……


    “这会导致玩家们提交的建议一直在变，始终无法固定下来，那么当『提交建议』功能截止的时候，有些玩家提交的是A，有些玩家提交的是B，大家就没法达成一致。


    “『答题人』一方无法稳定地强制『出题人』连庄，无法稳定地获得收益，那就相当于，黑店被拆掉了。”


    蔡志远点了点头：“是的，所以只要通过公式确定『拜占庭容错』成立的条件，再比对各个房间能够进入的自由人数量，就能确定进入房间的策略。


    “『8人房间』，允许进入3名『自由人』，这个问题会在出现3个叛徒时不可解。所以，我们只需要确保房间内有1名己方的『自由人』占住位置，就安全了。


    “当然，这名己方的『自由人』必须是善意的，也就是他会主动执行『发送多数建议』的策略。


    “『13人房间』，允许进入6名自由人，这个问题会在出现4个叛徒时不可解，所以王卫东就必须确保最后进入『13人房间』的恶意自由人低于4人。


    “所以，他们需要用于占位的『善意自由人』要更多一些。


    “如果他们意识不到这一点的话，我们也可以选择主动进攻。但既然王卫东意识到了，并做出了防守，再强行进攻就意义不大了。


    “所以我换了一种思路，也就是利用这游戏的『违心惩罚』，针对王卫东的特点提出一些可能会让他在社区内身败名裂的问题，从而强迫他取消房间规则。”


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