Facebook’s Calibra Team komt met nieuwe testmethoden voor fouttolerantie

Facebook’s Calibra team heeft een nieuwe methode beschreven voor een Byzantijnse fouttolerantie, ofwel BFT-testen. Dit heeft het bedrijf bekend gemaakt in een onderzoekspaper dat online is gepubliceerd. De nieuwe testmethode is naar verluidt een lichte en eenvoudige methode om de BFT-implementatie van een netwerk te kunnen testen.

Wordt al langer onderzocht

Deze markt wordt volgens de paper al ruim twee decennia lang uitgebreid getest en onderzocht. Volgens hen mist er echter een principiële strategie voor het testen van potentiële nieuwe BFT-implementaties.

Met de nieuw voorgestelde test worden twee instanties van een knooppunt met dezelfde identiteit uitgevoerd waarmee Byzantijns gedrag wordt nagemaakt. Deze test is inclusief dubbelzinnigheid, dubbel stemmen en het verlies van de interne status.

Calibra noemt de test ook wel Twins. Volgens het team van Calibra is Twins dé exploitant die systematisch Byzantijnse aanvalsscenario’s kan genereren op een grote schaal. Het systeem kan deze aanvalsscenario’s vervolgens op een gecontroleerde manier uitvoeren, waardoor gecontroleerd kan worden op erg specifieke, gewenste protocoleigenschappen. Doordat er zo specifiek per controlegebied getest kan worden, moet dit gaan leiden tot enorme kwaliteitsverbeteringen in beveiliging van dergelijke systemen.

Wat is BFT eigenlijk?

BFT is een concept dat eigenlijk in 1982 al is bedacht. Het komt namelijk van een academisch artikel uit 1982, dat is gereschreven door Leslie Lamport, Robert Shostak en Marshall Pease. In dit artikel wordt een metafoor beschreven waarin een situatie wordt toegelicht waarin en groep Byzantijnse generaals en hun troepen een kasteel omringen en zich voorbereiden om een aantal uit te voeren. Om dit met succes te doen, moeten alle betrokken partijen echter gelijktijdig aanvallen. Ze zijn echter op de hoogte van een verrader onder hen, waardoor het voor de strijdkrachten moeilijker wordt gemaakt om tegelijkertijd aan te vallen.

Dit verhaal kan ook worden omgezet naar de blockchain-technologie. Wanneer je dit namelijk in de context van een blockchain zet, verwijst de hierboven beschreven metafoor naar de uitdaging van een netwerk om te proberen te coördineren, terwijl ze de dreiging van kwaadwillende actoren die willen verstoren blijven behouden.

Bitcoin (BTC) bereikt op zijn netwerk ook de Byzantijnse fouttolerantie. Dit komt door zijn Proof-of-Work (PoW) algoritme dat wordt gebruikt bij het minen van de nummer 1 cryptocurrency. Dit algoritme gebruikt een enorme hoeveelheid middelen om een kleine invloed uit te oefenen op het netwerk. Om hiermee het volledige netwerk aan te vallen zou een enorm geldbedrag kosten, waardoor het irreëel wordt dat een aanval gepleegd wordt.

Binnen enkele minuten geïdentificeerd

Met Twins probeert het Calibra team de dreiging van kwaadwillenden terug te dringen. Zo wordt dit systeem gebruikt om aanvallen op BFT-protocollen na te boosten, waardoor hier flink op getest kan worden. Hierdoor kunnen mogelijke kwetsbaarheden worden gevonden zonder dat dit direct een nadelig effect heeft op het volledige systeem. Naar verluidt identificeert Twins een kwetsbaarheid in slechts enkele minuten, waarna dit kan worden opgelost. Het is nog te blijken hoe effectief Twins zal gaan zijn in de praktijk. Zo wordt er al enige kritiek geleverd. Want alhoewel beweert wordt dat veel Byzantijnse fouten geïdentificeerd kunnen worden met behulp van het systeem, geven een aantal auteurs toe dat niet alles kan worden gedekt door dit systeem.

Dit geeft aan dat het systeem te omzeilen is. Het is dan ook maar de vraag in hoeverre dit systeem omzeilt zal gaan worden. Het is hierdoor lastig in te schatten hoeveel waarde het systeem gaat brengen in de blockchain-wereld.