**プラクティカル・ビザンチン・フォールト・トレランス（Practical Byzantine Fault Tolerance、略してPBFT）**は、分散システムにおいて、参加者の一部が関心を持って不正な行動を行う可能性がある場合でも、このアルゴリズムは、ビザンチン一般問題に対する実用的な正常な解決策として 1999 年に提案されました。
PBFTは、特に許可型ブロックチェーン（プライベートブロックチェーン）や、参加者が知っている分散ネットワークにおいて、信頼性と高いパフォーマンスを提供するために採用されています。
ビザンチン将軍問題とは？
PBFTを理解するためには、まず「ビザンチン将軍問題」について簡単に説明します。 この問題は、分散ネットワークにおける信頼性の課題を説明するために考えられた理論的な問題です。
ビザンチン帝国の将軍たちは、敵を攻撃するか撤退するかを決定するために、みんなでメッセージを交換して合意に達しようとします。しかし、一部の将軍が裏切り者であり、虚偽の情報この状況では、全ての将軍が同じ決断（攻撃または撤退）に決心しなければなりませんが、裏切り者がいると、全員が正しい決着に達するのは非常に誠実です。
これがビザンチン一般問題であり、PBFTはこの問題に対処するための実用的なアルゴリズムです。
PBFTの仕組み
PBFTは、ネットワーク内の参加者（ノード）の最大3分の1が集まって不正な行動をしても、残りの3分の2以上のノードが正しい情報を共有すれば、システム全体として正しい決断に達することができるという前提に基づいています。
PBFTの動作は次のプロセスを含みます：
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リーダー（主ノード）の選択
ネットワーク内では、「リーダー」と呼ばれる特定のノードが選ばれ、他のノードからのリクエストを受け入れて処理を開始します。
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リクエストの伝達
リーダーが受け入れたリクエストを他のノード（レプリカ）に伝達します。このリクエストは、段階の承認またはブロック生成のためのものです。
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レプリカの応答
各ノード（レプリカ）は、リーダーから受け取ったリクエストを検証し、その結果を他の全てのノードに送信します。
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合意形成
ノードの3分の2以上が同じ結果を報告した場合、その結果が正しいと見なされ、ネットワーク全体で和解が形成されます。
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リーダーの交代（必要に応じて）
リーダーが不正な行動をしたり、パフォーマンスが低下したりした場合、他のノードは新しいリーダーを選んで、システムが引き続き正常に機能しますようにします。
この仕組みには、PBFT はネットワーク内の有利なノードが存在する場合でも、ネットワーク全体が安全に合意することを保証します。
PBFTのメリット
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パフォーマンスの高い
PBFTはPoW（プルーフ・オブ・ワーク）やPoS（プルーフ・オブ・ステーク）と比較して、より効率的で、特に取引処理速度が速いです。ブロック生成や取引承認が可能であることを意味します。
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セキュリティと耐障害性
PBFTは、ネットワーク内の一部のノードが不正な行動をしても、全体として正しい動作が維持されるという強力な耐障害性を持っています。ノードがビザンチン障害を起こしても、システム全体は正常に機能します。
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低エネルギー消費
PoWのように思われる計算力を必要としないため、エネルギー効率が非常に高く、電力消費が抑えられます。 特に、環境への負荷を極力抑えたい企業や団体にとって魅力的です。
PBFTのグリル
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スケーラビリティの制限
PBFTは、ネットワーク内のノード間で頻繁にメッセージを交換する必要があるため、大規模なネットワークには適していません。関数的に増加し、システム全体のパフォーマンスが低下する可能性があります。
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信頼された環境での使用が前提
PBFTは、許可型ブロックチェーンや、参加者が知っている閉じた環境での使用に適しています。公衆が自由に参加できるパブリックブロックチェーンでは、その効果が限定されていまする可能性があります。
PBFTを採用している主なチェーンブロック
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Hyperledger Fabric（ハイパーレッジャー・ファブリック）
Hyperledger Fabricは、企業向けの許可型ブロックチェーンプラットフォームで、PBFTを改良したコンセンサーアルゴリズムを採用しています。信頼できる企業間での取引を効率的に行うため、PBFTの耐障害性とパフォーマンスを活用しています。
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Zilliqa（ジリカ）
Zilliqaは、スケーラブルなパブリックチェーンブロックを目指して開発されており、PBFTを採用したコンセンサースモデルを使用しています。Zilliqaはシャーディング技術を組み合わせて、高速なトランザクション処理を実現しています。 。
まとめ
**プラクティカル・ビザンチン・フォールト・トレランス（PBFT）**は、ビザンチン将軍問題に対する実用的な解決策として、利便あるノードが存在する分散ネットワークでも、信頼性と安全性をしながらじっくり合意形成を行う特に許可型ブロックチェーンや、信頼された環境での使用に適しており、エネルギー効率が高く、高速なトランザクション処理が可能です。
しかし、大規模なネットワークではスケーラビリティの課題があり、主に企業向けや許可型ブロックチェーンでの採用が進んでいます。ただし、PBFTは分散システムの安全性とパフォーマンスを確保するための重要な技術ですの一つであり、今後も多くのプロジェクトで利用されることが期待されています。
