Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)

```wiki

تحمل الأخطاء العملي البيزنطي (PBFT)

تحمل الأخطاء العملي البيزنطي (Practical Byzantine Fault Tolerance - PBFT) هي خوارزمية توافق تهدف إلى تحقيق التوافق في نظام موزع حتى في وجود أجزاء معطلة أو خبيثة (تُعرف باسم "أخطاء بيزنطية"). تعتبر PBFT حجر الزاوية في العديد من أنظمة البلوك تشين، وأنظمة قواعد البيانات الموزعة، وأنظمة التحكم الموزعة حيث الموثوقية العالية والأمان أمران بالغا الأهمية. هذا المقال يقدم شرحاً تفصيلياً لـ PBFT، يستهدف المبتدئين، ويغطي المفاهيم الأساسية، وآلية العمل، والمزايا والعيوب، والتطبيقات.

خلفية: مشكلة الجنرالات البيزنطية

لفهم PBFT، من الضروري أولاً فهم مشكلة الجنرالات البيزنطية (Byzantine Generals Problem). تخيل أن مجموعة من الجنرالات يحيطون بمدينة عدو. يجب عليهم الاتفاق على خطة عمل (الهجوم أو التراجع). لكن بعض الجنرالات قد يكونون خونة، ويرسلون معلومات خاطئة لتعطيل الهجوم أو التسبب في هزيمة. التحدي هو أن الجنرالات المخلصين يجب أن يتوصلوا إلى اتفاق على خطة عمل، حتى في وجود الجنرالات الخونة.

في سياق الأنظمة الموزعة، يمثل الجنرالات العقد (Nodes) في النظام، وخطة العمل هي حالة النظام (مثل قيمة معاملة). الجنرالات الخونة يمثلون العقد التي تعمل بشكل خاطئ أو خبيث. الحل لمشكلة الجنرالات البيزنطية هو خوارزمية تسمح للعقد الموثوقة بالاتفاق على حالة صحيحة للنظام، حتى في وجود عقد معيبة.

المفاهيم الأساسية لـ PBFT

العقد (Nodes): العناصر المشاركة في عملية التوافق. في PBFT، يتم تقسيم العقد إلى ثلاثة أنواع:

   *   القائد (Leader):  يُنتخب لتلقي طلبات العملاء واقتراح أوامر.
   *   المتابعون (Followers):  يتحققون من صحة الأوامر المقترحة من قبل القائد ويصوتون عليها.
   *   العملاء (Clients):  يقدمون الطلبات إلى النظام.

الأمر (Order): العملية التي يسعى النظام إلى الاتفاق عليها (مثل إضافة معاملة إلى البلوك تشين).
الطلب (Request): الرسالة التي يرسلها العميل إلى النظام لطلب تنفيذ أمر.
التصويت (Vote): رسالة يرسلها المتابعون للإشارة إلى موافقتهم أو رفضهم للأمر المقترح.
التأكيد (Commit): رسالة يرسلها العقد للإشارة إلى أنها قد نفذت الأمر.
التوافق (Consensus): الاتفاق بين العقد الموثوقة على حالة صحيحة للنظام.

آلية عمل PBFT

تتكون PBFT من عدة مراحل لضمان التوافق حتى في وجود أخطاء بيزنطية. تتم هذه المراحل بشكل دوري، وتشمل:

1. مرحلة الطلب (Request Phase):

   *   يرسل العميل طلباً إلى القائد.
   *   يقوم القائد بترتيب الطلبات الواردة من العملاء.

2. مرحلة ما قبل الإعداد (Pre-Prepare Phase):

   *   يرسل القائد رسالة "ما قبل الإعداد" إلى جميع المتابعين، تحتوي على رقم التسلسل للأمر، ونمط الأمر (مثل إضافة معاملة)، وتوقيع القائد.
   *   يتحقق المتابعون من صحة الرسالة (مثل التحقق من التوقيع) ويخزنون الأمر.

3. مرحلة الإعداد (Prepare Phase):

   *   إذا اعتبر المتابعون رسالة "ما قبل الإعداد" صالحة، فإنهم يرسلون رسالة "إعداد" إلى جميع العقد الأخرى (بما في ذلك القائد).
   *   يجمع كل عقد عدد معين من رسائل "الإعداد" (أكثر من 2f، حيث f هو عدد الأخطاء التي يمكن للنظام تحملها).
   *   إذا جمعت عقدة العدد المطلوب من رسائل "الإعداد"، فإنها تنتقل إلى المرحلة التالية.

4. مرحلة الالتزام (Commit Phase):

   *   إذا جمعت عقدة العدد المطلوب من رسائل "الإعداد"، فإنها ترسل رسالة "التزام" إلى جميع العقد الأخرى.
   *   يجمع كل عقد عدد معين من رسائل "الالتزام" (أكثر من 2f).
   *   إذا جمعت عقدة العدد المطلوب من رسائل "الالتزام"، فإنها تعتبر الأمر ملتزماً وتنفذه.

5. مرحلة الرد (Reply Phase):

   *   بعد تنفيذ الأمر، يرسل كل عقد رسالة رد إلى العميل، تؤكد تنفيذ الأمر.
   *   يتوقع العميل الحصول على عدد معين من رسائل الرد (أكثر من f).
   *   بمجرد حصول العميل على العدد المطلوب من رسائل الرد، فإنه يعتبر الأمر ناجحاً.

تحمل الأخطاء (Fault Tolerance)

تستطيع PBFT تحمل ما يصل إلى f خطأ بيزنطي، حيث يكون العدد الإجمالي للعقد N أكبر من 3f (N > 3f). هذا يعني أنه يمكن للنظام أن يستمر في العمل بشكل صحيح حتى لو كانت هناك f عقدة تعمل بشكل خاطئ أو خبيث. على سبيل المثال، إذا كان هناك 4 عقد، فيمكن للنظام تحمل خطأ واحد. إذا كان هناك 7 عقد، فيمكن للنظام تحمل خطأين.

مزايا PBFT

تحمل الأخطاء البيزنطية: القدرة على العمل بشكل صحيح حتى في وجود عقد خبيثة.
الأداء العالي: في ظل ظروف مثالية، يمكن لـ PBFT تحقيق معدل إنتاجية مرتفع.
النهائية (Finality): بمجرد تنفيذ أمر، فإنه يعتبر نهائياً ولا يمكن التراجع عنه.
الحتمية (Determinism): تضمن PBFT أن جميع العقد الموثوقة ستصل إلى نفس الحالة النهائية للنظام.

عيوب PBFT

قابلية التوسع المحدودة: يتطلب PBFT التواصل بين جميع العقد، مما يجعله أقل قابلية للتوسع مقارنة ببعض خوارزميات التوافق الأخرى. كلما زاد عدد العقد، زادت تكلفة التواصل.
التعقيد: PBFT هي خوارزمية معقدة تتطلب تنفيذاً دقيقاً.
افتراض وجود قائد موثوق به: يعتمد PBFT على وجود قائد موثوق به، والذي قد يكون نقطة فشل واحدة. ومع ذلك، تتضمن PBFT آليات لتغيير القائد إذا أصبح معطلاً أو خبيثاً.
الحاجة إلى معرفة مسبقة بالعقد: يتطلب PBFT معرفة مسبقة بجميع العقد المشاركة في النظام.

تطبيقات PBFT

البلوك تشين الخاصة (Private Blockchains): تُستخدم PBFT في البلوك تشين الخاصة حيث تكون الثقة بين المشاركين أعلى، وتكون قابلية التوسع أكثر أهمية من اللامركزية الكاملة.
أنظمة قواعد البيانات الموزعة: تُستخدم PBFT لضمان التوافق في أنظمة قواعد البيانات الموزعة.
أنظمة التحكم الموزعة: تُستخدم PBFT في أنظمة التحكم الموزعة حيث الموثوقية العالية والأمان أمران بالغا الأهمية.
أنظمة تخزين البيانات الموزعة: تُستخدم PBFT لضمان سلامة البيانات في أنظمة تخزين البيانات الموزعة.

PBFT والخيارات الثنائية

على الرغم من أن PBFT لا يتم استخدامها بشكل مباشر في منصات الخيارات الثنائية، إلا أن مبادئها يمكن أن تكون ذات صلة بضمان نزاهة ونزاهة البيانات في هذه الأنظمة. على سبيل المثال، يمكن استخدام PBFT أو خوارزميات مماثلة لتسجيل نتائج التداول بشكل آمن وغير قابل للتلاعب، مما يضمن الشفافية والعدالة للمتداولين.

استراتيجيات متعلقة و تحليل فني

استراتيجية مارتينجال (Martingale Strategy): استراتيجية تداول تزيد من حجم التداول بعد كل خسارة.
استراتيجية المضاعفة (Doubling Strategy): مشابهة لاستراتيجية مارتينجال.
تحليل الاتجاه (Trend Analysis): تحديد اتجاه السوق.
تحليل حجم التداول (Volume Analysis): تحليل حجم التداول لتأكيد الاتجاهات.
مؤشر المتوسط المتحرك (Moving Average Indicator): مؤشر فني يستخدم لتنعيم بيانات الأسعار.
مؤشر القوة النسبية (Relative Strength Index - RSI): مؤشر فني يقيس سرعة وتغير تحركات الأسعار.
مؤشر الماكد (MACD): مؤشر فني يوضح العلاقة بين متوسطين متحركين.
استراتيجية الاختراق (Breakout Strategy): تداول بناءً على اختراق مستويات الدعم والمقاومة.
استراتيجية التراجع (Pullback Strategy): تداول بناءً على التراجعات المؤقتة في الاتجاه.
تحليل فيبوناتشي (Fibonacci Analysis): استخدام نسب فيبوناتشي لتحديد مستويات الدعم والمقاومة.
استراتيجية البولينجر باندز (Bollinger Bands Strategy): تداول بناءً على نطاقات البولينجر.
استراتيجية ستوكاستيك (Stochastic Oscillator Strategy): تداول بناءً على مؤشر ستوكاستيك.
استراتيجية الديفيرجنس (Divergence Strategy): تداول بناءً على الاختلاف بين حركة السعر والمؤشرات الفنية.
تحليل الشموع اليابانية (Candlestick Pattern Analysis): تحليل أنماط الشموع اليابانية للتنبؤ بتحركات الأسعار.
نمط الدوجي (Doji Pattern): نمط شموع يابانية يشير إلى تردد في السوق.
نمط المطرقة (Hammer Pattern): نمط شموع يابانية يشير إلى انعكاس محتمل للاتجاه.
نمط الشهاب (Shooting Star Pattern): نمط شموع يابانية يشير إلى انعكاس محتمل للاتجاه.
تحليل الدعم والمقاومة (Support and Resistance Analysis): تحديد مستويات الدعم والمقاومة.
تحليل القنوات (Channel Analysis): تحديد القنوات السعرية.
استراتيجية المتوسطات المتحركة المتقاطعة (Moving Average Crossover Strategy): تداول بناءً على تقاطع المتوسطات المتحركة.
استراتيجية التداول المتأرجح (Swing Trading Strategy): تداول للاستفادة من تقلبات الأسعار قصيرة الأجل.
استراتيجية التداول اليومي (Day Trading Strategy): تداول يتم إغلاقه في نهاية يوم التداول.
استراتيجية التداول طويل الأجل (Long-Term Trading Strategy): تداول يعتمد على الاحتفاظ بالصفقات لفترات طويلة.
التحليل الأساسي (Fundamental Analysis): تحليل العوامل الاقتصادية والمالية التي تؤثر على الأسعار.

الخلاصة

PBFT هي خوارزمية قوية لتحقيق التوافق في الأنظمة الموزعة، خاصة تلك التي تتطلب تحمل الأخطاء البيزنطية. على الرغم من أن لديها بعض العيوب، مثل قابلية التوسع المحدودة والتعقيد، إلا أنها لا تزال خياراً شائعاً للعديد من التطبيقات الهامة. فهم مبادئ PBFT أمر ضروري لأي شخص يعمل في مجال الأمن السيبراني، وتكنولوجيا البلوك تشين، والأنظمة الموزعة. ```

```

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين