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최근 수정 시각 : 2023-06-27 18:14:00

비잔티움 장군 문제


1. 개요2. 내용3. 왜 하필 비잔티움인가?4. 관련 문서

1. 개요

비잔티움 장군 문제, 혹은 비잔티움 에러. 한 체계 내에서 연결된 다양한 시스템들이, 그중 일부가 에러 코드, 혹은 잘못된 명령어 전달하는 상황에서 어떻게 시스템들의 기능을 정상으로 유지시키고, 체계를 정상 작동시킬수 있는지 고민하는 일종의 사고 실험이다. 레슬리 램포트와 쇼스탁, 피스가 공저한 1982년 논문에서 처음 언급됐다. 

2. 내용

비잔티움 제국의 장군들이 적의 수중에 있는 도시를 포위하려 한다. 전투 준비를 마친 각 장군들은 제국군의 대부분이 한꺼번에 도시를 공성해야지만 이 도시를 함락시킬수 있음을 알고 있다.

그러나 비잔티움의 장군들은 자신들 중 몇몇이 이미 적과 내통하고 있음과 서로에게 연락할 전령들이 도시에서 나온 척후대에게 사로잡힐 수 있음을 이미 알고 있다.

어떤 장군이 황제에게 충성스러운지, 혹은 모반을 하려는지 확실하지 못한 상황에서 충성스러운 장군들은 배신자들이 병력을 물려 공성을 방해하거나 적에게 소식을 넘길수 있다는 상황 때문에 딜레마에 빠진다.

충직한 장군들은 전령들이 보낸 명령을 충실하게 따르며 이 외의 행동은 하지 않는다. 그러나 전체 장군 중 일부인 배신자 장군들은 전령에 얽매이지 않고 마음대로 행동할 수 있다. 이 때 배신자의 존재에도 불구하고 충직한 장군들이 동일한 공격 계획을 세우기 위해서는 충직한 장군들의 수가 얼마나 있어야 하며, 장군들이 어떤 규칙을 따라 교신해야 하는지에 대한 문제가 바로 비잔티움 장군 문제다.

예를 들어 여섯개의 부대가 한꺼번에 금요일 오후 1시에 도시를 공성한다!라는 전략을 전달한다려 한다면, 첫번째 장군이 두번째 장군에게, 그 명령을 들은 두번째 장군이 세번째 장군에게 같은 내용을 담은 전령을 보낸다.

그러나 네번째 장군이 배신자인 상황을 가정했을 때, 네 번째 장군은 공성을 약화시키기 위해 다섯번째 장군에게 토요일 오후 1시에 적을 공격한다! 라는 전갈을 보낸다. 충성스러운 다섯번째 장군은 이를 그대로 여섯번째 장군에게 보내고, 금요일 오후 1시에는 전체 병력의 절반밖에 나오지 않은 비잔티움 제국의 군대는 도시 방어군에게 참패하게 된다.

이러한 참사를 해결하기 위해 장군들은 배신자를 찾아내거나, 배신자라면 알 수 없는 암호를 통해 전령을 보내거나, 여러 장군들에게 한꺼번에 전령을 보내 명령을 대조해보는 등 여러 방법을 사용해야만 한다.

이는 비트코인 블록체인의 노드들이 서로간의 정보를 대조하거나, 시스템 상 오류가 있는 프로그램들이 있어도 타 프로그램들이 오류를 우회할 수 있는 상황을 가정하는 데에 도움을 준다.

3. 왜 하필 비잔티움인가?

처음 논문의 집필자들은 내부의 배신자를 찾아낸다는 내용 때문에 언급된 나라 시민들이 불쾌할 것을 고려, 당시 가장 폐쇄된 동구권 국가이자 알려지지 않은 국가였던 알바니아의 이름을 따 알바니아 장군 문제로 작성했다. 그러나 잭 골드버그가 이 논문을 읽은 후 알바니아계 이민자들이 얼마나 많은데?하고 지적하자 이들은 이름을 비잔티움 제국 장군 문제로 바꿔버렸다.

4. 관련 문서