拜占庭将军问题，是由莱斯利-兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。其含义是在存在消息丢失的不可靠信道上，试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的，通常被用于加密货币等区块链领域。那么，21世纪的网络运作模式，为什么要用古老的帝国来命名？
拜占庭计划的成功 是电子币以太坊（ETH）的历史性一刻当下火热的那些数字币技术，无论比特币和莱特币，还是这次的以太坊，都是在一个著名的容错理论提出后，才有了技术实施可能的。这个理论就是传奇大师Leslie Lamport与两位同事合力提出的“拜占庭将军问题”（Byzantine Generals Problem）。简单来说：在计算机领域，无处不在的运算错误，是根本不可能做到完全消除的。这些运算错误会生成我们熟知的Bug，这样系统与机器就会出现偏差。既然运算错误是会永远存在的。那么复杂的系统就需要一套严密的机制，让Bug不影响系统与机器的正常运作。对于电子币而言，就是在Bug出现后，系统依然能够进行运算。
以太坊（ETH）及其创始人Vitalik Buterin所以，对于计算机领域而言，“拜占庭将军问题”的作用显而易见。以至于连美国航太总署（NASA）这样的超级机构，都需要使用拜占庭将军问题，来给自己的系统增添润滑剂。懂得这个原理后，我们就可以来说这个容错率与历史上拜占庭帝国之间的关系了。
Leslie Lamport （1941-）计算机领域传奇大师
拜占庭名将贝利萨留 他就曾经遭遇过“拜占庭将军问题”拜占庭帝国遭遇强敌，要集合全国的将军去作战。而些将军无法集合在一起突破，必须在分别状态下采取同时攻击才能获胜。由于多个将军被分隔在不同的地方，忠诚的将军希望通过某种协议达成一致的命令，比如同时一起进攻或者一起后退。但困扰这些忠诚的将军的问题是，他们中间是有叛徒将军的。不知名的叛徒将军可能擅自变更进攻方向或者时间。拜占庭的将军们能否找到一种分布式的协议来实现远程协商，从而赢得战争？这就是著名的拜占庭将军问题的由来。从这个描述我们可以发现，拜占庭帝国的军队是部署非常分散的。并且不同分队之间通常缺乏联系，应该是来自相隔甚远的五湖四海。历史上，罗马帝国从中后期开始，的确遇到这样的困境。但造成这种困境的元凶不是敌人，而是他们自己。
雅穆克战役中惨败的拜占庭军队由于皇权的日渐膨胀，罗马及后来的拜占庭皇帝，都喜欢将原来分散在重点地区不妨的军团，拆散重组。曾经以全部职业化士兵为主的军团，开始由屯田民兵们的小型戍边军团替代。作为民兵，他们在边境上抵御低强度的入侵，却也总在集中突破的强手面前，形同虚设。
罗马-拜占庭 戍边军团
帝国那么大，靠这样的军队岂能维持下去？所以罗马人在每个省份的中心城市，都派驻了战斗力更强些的机动军团。当戍边军团从边境地区发来警报，机动军团就要离开自己舒服的城市驻地，前去迎敌。相比1000人一个军团的戍边民兵，规模有3000人的机动军团，的确是厉害了不少。但如果敌人真的很多还很强，那么这些习惯了城市生活的所谓精锐也不那么管用了。更要命的是，帝国的版图如此广袤。仅仅用几支机动军团，从老远的地方分头赶来，经常可能出现偏差。这就是古老帝国防御体系内的运算Bug。拜占庭将军问题的第一层缘由，浮出水面。
费力集结起来的省级机动军团
拜占庭军区制改革后的军区分布
拜占庭的皇帝们在后来终于发现罗马时代流传下来的国防战略，漏洞太大。所以，他们以改进后的军区制，进行了系统升级。升级后的军区制系统，在很多方面修正了此前的战略Bug。比如，皇帝委派或认可的军区长官与贵族们，将获得不少地方上的土地，作为私产。他们麾下的士兵，同样是被授予土地的自耕农战士，并有不少免税特权。更重要的是，每个军区的规模都小于原来过大的行省。这样，每当外敌入侵时，地方上真正的可战之兵，比原来多了不少。军区长官麾下的力量，因为辖区的缩小而更容易调集和统筹。
军区制改革后 拜占庭帝国的军事实力一度有了提升
不过即便是升级后的军区制，Bug还是很快出现。军区长官与大小将领们，开始成为世袭的军事贵族。随着土地的自然兼并进程，不少地方的士兵开始沦为无地农奴，无法进行训练。原先的一大漏洞，在这种系统错误下，再次被放大。兵力日益稀少的拜占庭将军们，在为国而战时，需要在广袤地域上，同更多的同僚们联系协商。一些怀揣私心的将领，也会在关键时刻选择避战和投敌。今天我们所看到的拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），也因此有了完整的理论架构。
帝国后期的军区制基本宣告消亡
古代的皇帝们，无论困居深宫，还是亲临前线，都将面对拜占庭将军问题的考验。兵力不足、集结困难，互不统属，匪谍出没，都困扰着历代拜占庭皇帝。最终，大量的系统Bug，引发了各地贵族之间无休止的内斗。军区制系统因此奔溃，拜占庭帝国在此后只能靠外包军事合同个雇佣军度日。直至帝国在15世纪灭亡。
军区制系统崩溃后 拜占庭将军们只能将防务系统外包给外族
好在今天的我们，有了电子计算机的帮助，很大程度上避免了古人的悲剧。技术、制度乃至文明本身的提升，都在增强整个社会的容错率。这些都是古人所没有的。古人的很多困境与方法，值得今人借鉴，但却可能已经完全不是一个层面的事情了。
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文章标题：拜占庭将军问题：当代区块链网络技术的理念核心发布于2023-10-22 18:16:06
