无许可设置中的拜占庭将军问题

共识协议传统上在研究所有参与者于协议执行之初即彼此已知的设置下被探讨。用“区块链”文献的术语来说,这被称为许可设置。比特币与这些先前研究协议的不同之处在于其在无许可设置中运行,即它是一个在未知参与者网络上建立共识的协议,任何人皆可加入,并以任意角色拥有任意多身份。这种新形式协议的到来带来了许多问题。除比特币外,我们能在一般意义上证明关于无许可协议的什么?区块链文献中近期关于无许可协议的工作如何与分布式计算中成熟的许可协议研究历史相关联?为回答这些问题,我们描述了一种用于分析许可与无许可系统的形式化框架。我们的框架允许在不同类别协议间进行“同类比较”,进而发展出正式讨论其相对优点的理论。该框架的一大益处是它促进了将分布式计算中丰富的证明与技术历史应用于区块链问题与无许可系统研究。在我们的框架内,我们进而解答上述问题。我们将拜占庭将军问题视为达成共识问题的形式化,并探讨一个研究纲领,其追问“在何种对抗条件下,对何种无许可协议,共识是可能的?”我们为该纲领证明了若干结果,主要结果为:对去中心化无许可协议,确定性共识是不可能的。最后,我们给出八个开放问题。