Das Calibra-Team von Facebook erklärt eine neue Methode für BTF-Tests

Das Calibra-Team von Facebook hat ein Forschungspapier veröffentlicht, das eine neue Technik für Byzantine Fault Tolerance (BFT)-Tests skizziert. Die Innovation von Calibra wird als “Twins” bezeichnet und beinhaltet ein leichtgewichtiges Kriterium zum Testen der BFT-Implementierung eines Netzwerks. Der Veröffentlichung zufolge werden BFT-Systeme seit mehr als 20 Jahren ausgiebig untersucht. Calibra ist jedoch der Ansicht, dass dem Sektor eine prinzipientreue Strategie zum Testen von BFT-Implementierungen fehlt.

Dem Forschungspapier zufolge beinhaltet der Twins-Ansatz, zwei Instanzen eines Knotens mit derselben Identität laufen zu lassen, um das byzantinische Verhalten zu spiegeln. Calibra sagte, dass Zwillinge byzantinisches Verhalten wie Äquivokation, doppelte Stimmabgabe und Verlust des inneren Zustands erzeugen.

Diese Methode verzichtet auch auf Verhaltensweisen, die ehrliche Knoten leicht ablehnen. Ein Beispiel für solche Verhaltensweisen ist die Erstellung semantisch ungültiger Nachrichten. Dadurch, so Calibra, “kann Twins systematisch byzantinische Angriffsszenarien im Maßstab erzeugen, sie kontrolliert ausführen und auf gewünschte Protokolleigenschaften prüfen”.

Die ‘Twins’ methode ist vielversprechend, hat aber Grenzen

Nach Angaben des Calibra-Teams,

“Twins setzt erfolgreich mehrere berühmte Angriffe auf BFT-Protokolle wieder ein. In allen Fällen brechen die Protokolle innerhalb von weniger als einem Dutzend Protokollschritten, daher ist es realistisch, dass der Twins-Ansatz die Probleme aufdeckt. Bei zwei dieser Angriffe brauchte die Gemeinschaft mehr als ein Jahrzehnt, um Protokollfehler zu entdecken, die bei Twins innerhalb von Minuten aufgetaucht wären.

Calibra fügte hinzu, dass die Zwillinge von 3M Twins-generierte Szenarien ausführten und (selbst injizierte) subtile Sicherheitsfehler innerhalb von Minuten nach dem Test aufdeckten, nachdem sie in einer Produktionsumgebung eingeführt worden waren.

Allerdings deckt Twins dem Papier zufolge nicht alle byzantinischen Verhaltensweisen ab. Dazu gehören Verhaltensweisen, die sich nicht an die vollständige Offenlegung der kausalen Vergangenheit halten.

Der Mitbegründer und Vorstandsmitglied von Calibra, David Marcus, kommentierte dieses Kunststück per Tweet,

“Eine meiner größten Freuden bei der Arbeit ist es, mit einigen der klügsten und fähigsten Leute in der Branche zusammenzuarbeiten. Hier sind einige topaktuelle Arbeiten zum Testen von BFT-Implementierungen durch unser mächtiges Forschungsteam.

Über BTF

Das BFT-Konzept geht auf eine Arbeit aus dem Jahr 1982 zurück, die von Leslie Lamport, Robert Schostak und Marshall Pease verfasst wurde. Das Papier beschreibt eine Situation, in der byzantinische Generäle und ihre Armeen planen, eine Burg zu belagern. Für einen erfolgreichen Angriff müssen alle Parteien im Tandem zusammenarbeiten. Die Generäle sind sich jedoch eines Verräters unter ihnen bewusst. Infolgedessen ist es schwierig, als Einheit zu arbeiten.

Auf die Blockchain angewandt, bezieht sich BFT auf die Herausforderungen, denen sich die Mitglieder eines Netzwerks stellen müssen, wenn sie versuchen, inmitten böswilliger Akteure gemeinsam zu arbeiten.

Glauben Sie, dass Twins dazu beitragen werden, die Zahl der böswilligen Akteure zu minimieren, die versuchen, den blockierten Netzwerken Schaden zuzufügen? Teilen Sie Ihre Meinung im Kommentarbereich unten mit.