블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

블록 체인 확장 성, 매우 실제적인 문제!

(문제 해결을 돕고 싶다면 블록 체인 과정을 확인하고 실험을 시작하세요)

암호 화폐는 점점 더 주류가되고 있습니다. 사실 비트 코인과 이더 리움이 시간이 지남에 따라 얼마나 인기를 얻었는지 확인해 보겠습니다. 다음은 수년간 추적 된 일일 비트 코인 거래 수의 그래프입니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Wikipedia

그리고 여기에 몇 년 동안 월별 이더 리움 거래 수가 있습니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Etherscan

자, 이것은 매우 인상적으로 보일지 모르지만 여기에 암호 화폐의 초기 디자인은 널리 사용 및 적응을위한 것이 아닙니다. 트랜잭션 수가 적을 때는 관리 할 수 ​​있었지만 인기가 높아지면서 많은 문제가 발생했습니다..

블록 체인 개발자가되기위한 교육

오늘 무료 평가판 시작!

암호 화폐의 확장 성 문제

비트 코인과 이더 리움이 비자 및 페이팔과 같은 더 많은 주류 시스템과 경쟁하려면 거래 시간과 관련하여 진지하게 게임을 강화해야합니다. 페이팔은 초당 193 건의 거래를 관리하고 비자는 초당 1667 건의 거래를 관리하는 반면, 이더 리움은 초당 20 건의 거래 만 처리하고 비트 코인은 초당 무려 7 건의 거래를 관리합니다! 이러한 수치를 개선 할 수있는 유일한 방법은 확장 성을 고려하는 것입니다..

암호 화폐의 주요 확장 성 문제를 분류하면 다음과 같습니다.

  • 트랜잭션을 블록에 넣는 데 걸리는 시간.
  • 합의에 도달하는 데 걸리는 시간.

블록에 트랜잭션을 넣는 데 걸리는 시간

비트 코인과 이더 리움에서는 채굴자가 채굴 한 블록에 거래 데이터를 넣을 때 거래가 진행됩니다. 따라서 Alice가 4 BTC를 Bob에게 보내고 싶어한다고 가정하면, 그녀는이 트랜잭션 데이터를 채굴 자에게 보내고 채굴자는이를 블록에 넣고 트랜잭션이 완료된 것으로 간주합니다..

그러나 비트 코인이 점점 더 대중화됨에 따라 시간이 더 많이 소요됩니다. 또한 거래 수수료의 작은 문제도 있습니다. 광부가 블록을 채굴하면 해당 블록의 일시적인 독재자가됩니다. 거래를 진행하려면 담당 채굴 자에게 통행료를 지불해야합니다. 이 “통행료”를 거래 수수료라고합니다..

거래 수수료가 높을수록 채굴자가 더 빨리 블록에 넣을 것입니다. 이것은 엄청난 양의 비트 코인 저장소를 가진 사람들에게는 괜찮지 만 재정적으로 가장 실행 가능한 옵션이 아닐 수도 있습니다. 사실, 여기에 흥미로운 연구가 있습니다. 가능한 한 가장 낮은 거래 수수료를 지불 한 경우 사람들이 기다려야하는 시간입니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

가능한 한 가장 낮은 거래 수수료를 지불하면 거래가 진행될 때까지 평균 13 분 동안 기다려야합니다..

이전 블록이 트랜잭션으로 가득 차기 때문에 종종 트랜잭션은 새 블록이 채굴 될 때까지 기다려야했습니다 (비트 코인으로 10 분). 비트 코인의 크기 제한은 1MB (나중에 확장 될 예정 임)로 거래 용량을 심각하게 제한합니다..

그럼 이더 리움은 어때?

이론적으로 말하면 이더 리움은 초당 1000 개의 트랜잭션을 처리해야합니다. 그러나 실제로 이더 리움은 각 블록에서 670 만 가스 제한으로 제한됩니다..

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

“가스”의 의미를 이해하려면이 상황을 생각해보십시오. Alice는 Bob에게 스마트 계약을 발행했습니다. Bob은 계약의 요소가 X 량의 가스 비용이 드는 것을 확인합니다. 가스는 Bob의 계산 작업량을 의미합니다. 따라서 그는 사용한 가스의 양에 대해 Alice를 청구합니다..

가스 가격 차트는 다음과 같습니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Etherscan.

이것이 블록 체인 확장성에 미치는 영향?

각 블록에는 가스 한도가 있으므로 채굴자는 가스 요구 사항이 블록의 가스 한도보다 작거나 같은 것에 추가되는 거래 만 추가 할 수 있습니다..

이더 리움 가스 한도

다시 한 번, 통과하는 트랜잭션의 수가 제한됩니다..

합의에 도달하는 데 걸리는 시간

현재 모든 블록 체인 기반 통화는 P2P 네트워크로 구성되어 있습니다. 참여자 (노드라고도 함)에게는 특별한 권한이 부여되지 않습니다. 아이디어는 평등 주의적 네트워크를 만드는 것입니다. 중앙 권한도없고 계층도 없습니다. 플랫 토폴로지입니다..

모든 탈 중앙화 암호 화폐는 그들의 철학에 충실하기 위해 단순한 이유 때문에 이와 같이 구성됩니다. 아이디어는 모든 사람이 동등하게 취급되고 변덕에 따라 통화의 가치를 결정할 수있는 관리기구가없는 통화 시스템을 갖는 것입니다. 이것은 비트 코인과 이더 리움 모두에 해당됩니다..

이제 중앙 엔티티가 없으면 시스템의 모든 사람이 특정 트랜잭션이 발생했음을 어떻게 알 수 있습니까? 네트워크는 가십 프로토콜을 따릅니다. 가십이 어떻게 퍼지는 지 생각해보십시오. Alice가 Bob에게 3 ETH를 보냈다고 가정합니다. 그녀에게 가장 가까운 노드는 이것을 알게 될 것이고, 그런 다음 가장 가까운 노드에게 말할 것이고, 그런 다음 이웃에게 말할 것입니다. 그리고 이것은 모두가 알 때까지 계속 퍼질 것입니다. 노드는 기본적으로 코가 짜증나는 친척입니다..

노드는 신뢰할 수없는 시스템을 따릅니다. 이것이 의미하는 바는 노드 A가 거래가 유효하다고 말했다고해서 노드 B가 거래가 유효하다고 믿는 것은 아닙니다. 노드 B는 트랜잭션이 실제로 유효한지 여부를 확인하기 위해 자체 계산 세트를 수행합니다. 즉, 모든 노드는이를 지원하기 위해 자체 블록 체인 사본을 가지고 있어야합니다. 상상할 수 있듯이 이로 인해 전체 프로세스가 매우 느려집니다..

문제는 다른 기술과 달리 암호 화폐 네트워크에서 노드 수가 많을수록 전체 프로세스가 느려진다는 것입니다. 합의는 선형 방식으로 발생합니다. 즉, 3 개의 노드 A, B 및 C가 있다고 가정합니다..

합의가 이루어 지려면 먼저 A가 계산을 수행하고 확인한 다음 B가 동일한 작업을 수행 한 다음 C.

그러나“D”라고하는 시스템에 새로운 노드가있는 경우 합의 시스템에 노드가 하나 더 추가되어 전체 기간이 늘어납니다. 암호 화폐가 대중화됨에 따라 거래 시간이 느려졌습니다..

이것은 모든 암호 화폐 중에서 가장 많은 수의 노드를 가지고 있기 때문에 특히 이더 리움의 문제입니다. ICO 열풍 덕분에 모든 사람이 이더 리움을 갖고 싶어하여 네트워크의 노드 수를 크게 늘 렸습니다. 실제로 2017 년 5 월 현재 이더 리움은 비트 코인의 7000 개에 비해 25,000 개의 노드를 가지고 있습니다 !! 3 배 이상입니다. 실제로 4 월부터 5 월까지 노드 수는 81 % 증가했습니다. 이는 거의 두 배입니다.!

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : 신뢰 노드.

그렇다면 블록 체인 확장 성 문제에 대한 해결책은 무엇입니까??

이더 리움과 비트 코인 모두 이미 구현되었거나 구현 될 솔루션의 호스트를 제시했습니다. 몇 가지 주요 사항을 살펴 보겠습니다..

우리가 다룰 내용은 다음과 같습니다.

  • 세그 윗.
  • 블록 크기 증가.
  • 샤딩.
  • 지분 증명.
  • 오프 체인 상태 채널.
  • 혈장

Segwit (비트 코인 전용)

Blockstream의 Peter Wiulle 박사는 Segwit을 메인 비트 코인 블록 체인과 병렬로 실행되는 사이드 체인의 기능 중 하나로 구상했습니다..

사이드 체인 다이어그램

Segwit 일명 Segregated Witness를 활성화하면 각 트랜잭션의 모든 서명 데이터가 메인 체인에서 사이드 체인으로 이동합니다. 서명 데이터 란 무엇을 의미합니까? 거래의이면 데이터를 살펴 보겠습니다.

거래 세부 정보 코드

이것은 코드 양식에서 트랜잭션이 어떻게 보이는지입니다. Alice가 Bob에게 0.0015 BTC를 보내고 싶어하고 그렇게하기 위해 0.0015770 BTC의 가치가있는 입력을 보낸다고 가정합니다. 거래 세부 사항은 다음과 같습니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : djp3 유튜브 채널.

가장 먼저 보게되는 것은 :

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

트랜잭션의 이름 (일명 입력 및 출력 값의 해시)입니다..

  • Vin_sz는 입력 데이터의 수입니다. Alice는 이전 트랜잭션 중 하나만 사용하여 데이터를 전송하므로 1입니다..
  • Vout_sz는 유일한 출력이 Bob과 변경이므로 2입니다..

이것은 입력 데이터입니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

입력 데이터가 보이십니까? Alice는 vin_sz가 1이므로 하나의 입력 트랜잭션 만 사용하고 있습니다. 입력 데이터는 0.0015770 BTC입니다..

입력 데이터 아래에는 그녀의 서명 데이터가 있습니다 (다음 섹션에서이를 기억하십시오).

이 모든 아래에는 출력 데이터가 있습니다.

  • 데이터의 첫 번째 부분은 Bob이 0.0015 BTC를 받고 있음을 나타냅니다..
  • 두 번째 부분은 0.00005120 BTC가 Alice가 변경 사항으로 되 돌리는 것임을 나타냅니다..
  • 이제 입력 데이터가 0.0015770 BTC라는 것을 기억하십니까? 이것은 (0.0015 + 0.00005120)보다 큽니다. 이 두 가치의 적자는 채굴자가 징수하는 거래 수수료입니다..

이것은 간단한 거래의 구조입니다..

그래서 Segwit을 활성화하면 어떻게 될까요??

이 서명 데이터의 문제점은 매우 부피가 크다는 것입니다. 실제로 트랜잭션이 차지하는 데이터의 65 %는 서명 때문입니다. 이 데이터는 초기 검증 프로세스에만 유용하며 나중에는 전혀 필요하지 않습니다..

그래서 Segwit을 활성화하면 어떻게 될까요??

서명 데이터는 메인 체인에서 병렬 체인의 확장 블록으로 이동합니다.

이렇게하면 더 많은 거래를 위해 블록 자체의 많은 공간을 확보 할 수 있습니다..

시그니처 데이터는 사이드 체인에 머클 트리 형태로 배열 될 것이라고 생각했습니다. 트랜잭션의 머클 루트는 코인베이스 트랜잭션 (기본적으로 블록 보상을 의미하는 각 블록의 첫 번째 트랜잭션)과 함께 블록에 배치되었습니다. 그러나이 과정에서 개발자들은 예상치 못한 것을 발견했습니다. 그들은 특정 장소에 머클 루트를 배치 할 때 블록 크기 제한을 늘리지 않고 전체 블록 크기 제한을 어떻게 든 증가 시켰음을 발견했습니다.!

2017 년 8 월 24 일부터 segwit은 비트 코인에서 활성화되었습니다. Segwit이 그것에 대해 뭐라고 말했는지 보겠습니다.

Segwit은 무엇입니까? 초심자 단기 집중 코스!

이미지 제공 : segwit.co

Segwit의 장단점

segwit의 장점 :

  • 블록이 취할 수있는 트랜잭션 수 증가.
  • 거래 수수료 감소.
  • 각 개별 트랜잭션의 크기를 줄입니다..
  • 대기 시간이 줄어들 기 때문에 거래를 더 빨리 확인할 수 있습니다..
  • 비트 코인의 확장성에 도움.
  • 각 블록의 거래 수가 증가하므로 채굴자가 수집 할 수있는 전체 수수료가 증가 할 수 있습니다..
  • 트랜잭션 가단성을 제거하고 라이트닝 프로토콜 활성화를 돕습니다 (나중에 자세히 설명).
  • 2 차 해싱 문제 제거 : 2 차 해싱은 블록 크기 증가와 함께 발생하는 문제입니다. 문제는 특정 트랜잭션에서 서명 해싱이 2 차적으로 확장된다는 것입니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Bitcoincore.org

기본적으로 블록의 트랜잭션 양을 두 배로 늘리면 트랜잭션 수가 두 배로 늘어나고 각 트랜잭션에 포함될 서명 데이터의 양이 두 배가됩니다. 이것은 거래를 훨씬 더 크게 만들고 거래 시간을 엄청나게 증가시킵니다. 이것은 블록 체인에 스팸을 보낼 수있는 악의적 인 당사자를위한 문을 엽니 다..

Segwit은 서명 해시 계산을 변경하여이 문제를 해결하고 결과적으로 전체 프로세스를보다 효율적으로 만듭니다..

segwit의 단점 :

  • 채굴자는 이제 각 개별 거래에 대해 더 적은 거래 수수료를 받게됩니다..
  • 구현은 복잡하며 모든 지갑은 세그 윗을 직접 구현해야합니다. 처음에는 제대로 이해하지 못할 가능성이 큽니다..
  • 용량, 트랜잭션, 대역폭이 모두 증가하므로 리소스 사용량이 크게 증가합니다..
  • Bitcoin Cash의 생성이 보여 주듯이 궁극적으로 Bitcoin Core 커뮤니티를 분리했습니다..
  • Segwit의 또 다른 문제는 유지 관리입니다. 서명 데이터를 포함하는 사이드 체인도 채굴 자에 의해 유지되어야합니다. 그러나 메인 블록 체인과는 달리 채굴 자들은 그렇게함으로써 금전적 이익이 없기 때문에 프로 보노를해야하거나 채굴 자들에게 인센티브를주기 위해 어떤 보상 체계를 생각해야합니다..

블록 크기 증가

자, 비트 코인과 이더 리움의 주된 문제는 제한된 블록 크기 였으니 그냥 늘리면되지 않을까요? 비트 코인에는 1MB 제한이 없어야했지만 사토시는 비트 코인이 스팸 거래로 인해 수렁에 빠지는 것을 원하지 않았기 때문에이를 강제로 넣었습니다..

이것은 실제로 좋은 생각처럼 들릴지 모르지만, 이것의 구현은 아무것도 아닙니다. 사실, 이것은 비트 코인 커뮤니티에서 블록 크기 증가에 대해 열정적으로 반대하는 많은 논쟁을 불러 일으켰습니다. 다음 인수 중 일부를 살펴 보겠습니다.

블록 크기 증가에 대한 주장

  • 채굴자는 거래 수수료가 감소하기 때문에 인센티브를 잃을 것입니다 : 블록 크기가 증가 할 것이기 때문에 거래가 쉽게 삽입되어 거래 수수료가 크게 낮아집니다. 이것이 광부들의 인센티브를 떨어 뜨리고 더 푸른 목초지로 이동할 수 있다는 두려움이 있습니다. 채굴 자의 수가 감소하면 비트 코인의 전체 해시 율이 감소합니다..
  • 비트 코인을 일상적인 용도로 사용해서는 안됩니다. 커뮤니티의 일부 구성원은 비트 코인이 일상적인 거래에 사용되는 것을 원하지 않습니다. 이 사람들은 비트 코인이 일상적인 통화보다 더 높은 목적을 가지고 있다고 생각합니다..
  • 그것은 커뮤니티를 분할 할 것입니다 : 블록 크기 증가는 필연적으로 시스템에 포크를 발생시켜 두 개의 병렬 비트 코인을 만들어 그 과정에서 커뮤니티를 분할합니다. 이것은 지역 사회의 조화를 파괴 할 수 있습니다.
  • 중앙 집중화가 증가합니다. 네트워크 크기가 증가하기 때문에 채굴에 필요한 처리 능력도 증가합니다. 이것은 모든 작은 채굴 풀을 제거하고 대규모 풀에만 채굴 능력을 부여합니다. 이것은 차례로 비트 코인의 본질에 반하는 중앙 집중화를 증가시킬 것입니다.

블록 크기 증가에 대한 인수

  • 블록 크기 증가는 실제로 채굴 자에게 이익이됩니다. 블록 크기가 증가하면 블록 당 트랜잭션이 증가하여 채굴자가 블록을 채굴 할 때 발생할 수있는 트랜잭션 수수료가 증가합니다..
  • 비트 코인은 더 많이 성장하고 “일반인”이 더 쉽게 접근 할 수 있어야합니다. 블록 크기가 변경되지 않으면 거래 수수료가 점점 더 높아질 가능성이 매우 높습니다. 그렇게되면 평범한 사람은 절대로 그것을 사용할 수없고 부자와 대기업 만이 독점적으로 사용할 것입니다. 그것이 비트 코인의 목적이 아니 었습니다..
  • 변화는 한꺼번에 일어나지 않고 시간이 지남에 따라 점차적으로 발생합니다. 블록 크기 변경과 관련하여 사람들이 갖는 가장 큰 두려움은 너무 많은 것들이 동시에 영향을 받아 큰 혼란을 초래할 것이라는 것입니다. 그러나“프로 블록 크기 증가”인 사람들은 대부분의 변경 사항이 일정 기간에 걸쳐 처리되므로 근거없는 두려움이라고 생각합니다..
  • 이미 블록 크기 증가에 대한 많은 지원이 있으며 시대에 맞지 않는 사람들은 뒤처 질 수 있습니다..
  • Segwit은 영구적 인 해결책이 아닙니다..

어쨌든 2017 년 5 월 21 일, Segwit이 활성화되고 블록 크기가 2MB로 증가하기로 결정한 뉴욕 협정이 체결되었습니다..

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Medium의 DCG 기사.

세그 윗 활성화 아이디어에 만족하지 못한 사람들은 메인 체인에서 떨어져 블록 크기 제한이 8MB 인 비트 코인 캐시를 만들었습니다..

이더 리움에 대해서도 블록 크기 증가가 제안되었지만 사람들이 글을 쓰는 시점에서 이더 리움에서 그렇게하는 것을 좋아하지 않는 많은 이유 때문에 :

  • 첫째, Ethereum의 확장 성을 방해하는 주요 요인은 노드 간의 합의 속도입니다. 블록 크기를 늘려도이 문제는 해결되지 않습니다. 실제로 블록 당 트랜잭션 수가 증가하면 노드 당 계산 및 검증 수도 증가합니다..
  • 점점 더 많은 트랜잭션을 수용하려면 블록 크기를 주기적으로 늘려야합니다. 일반 컴퓨터와 사용자는 이러한 부피가 큰 블록 체인을 다운로드하고 보존 할 수 없기 때문에 시스템을 중앙 집중화 할 수 있습니다. 이것은 블록 체인의 평등주의 정신에 위배됩니다.
  • 마지막으로 블록 크기 증가는 커뮤니티를 분할 할 수있는 하드 포크를 통해서만 발생합니다. 마지막으로 이더 리움에서 주요 하드 포크가 발생했을 때 전체 커뮤니티가 분할되고 두 개의 개별 통화가 발생했습니다. 사람들은 이런 일이 다시 일어나기를 원하지 않습니다..

지분 증명

작업 증명에서 지분 증명으로의 변경

지금 일어나고있는 가장 큰 일 중 하나는 Ethereum이 작업 증명에서 지분 증명으로의 전환입니다..

  • 작업 증명 : 이것은 이더 리움 및 비트 코인과 같은 대부분의 암호 화폐가 지금까지 따라온 프로토콜입니다. 이것은 광부가 전용 하드웨어를 사용하여 암호 퍼즐을 해결함으로써 암호 화폐를“채굴”한다는 것을 의미합니다..
  • 지분 증명 : 이 프로토콜은 전체 마이닝 프로세스를 가상으로 만듭니다. 이 시스템에는 채굴 자 대신 유효성 검사기가 있습니다. 작동 방식은 검증 자로서 먼저 이더의 일부를 스테이크로 고정해야한다는 것입니다. 그런 다음 블록 유효성 검사를 시작합니다. 기본적으로 블록 체인에 추가 할 수 있다고 생각되는 블록이 있으면 해당 블록에 베팅을하여 유효성을 검사 할 수 있습니다. 블록이 추가되면 투자 한 지분에 비례하는 보상을 받게됩니다. 그러나 잘못되었거나 악의적 인 블록에 베팅하면 투자 한 지분을 빼앗길 것입니다..

“지분 증명”이더 리움을 구현하기 위해 Casper 합의 알고리즘을 사용할 것입니다. 처음에는 대부분의 트랜잭션이 여전히 작업 증명 스타일로 수행되고 100 번째 트랜잭션마다 지분 증명이되는 하이브리드 스타일 시스템이 될 것입니다. 이것이 할 일은 Ethereum의 플랫폼에 대한 지분 증명에 대한 실제 테스트를 제공하는 것입니다. 그러나 이것이 이더 리움에 대해 무엇을 의미하며이 프로토콜의 장점은 무엇입니까? 한 번 보자.

지분 증명의 장점

  • 전체 에너지 및 금전적 비용 절감 : 전 세계의 비트 코인 채굴 자들은 전기에 시간당 약 $ 50,000를 소비합니다. 이는 하루 120 만 달러, 월 3,600 만 달러, 연간 약 4 억 5 천만 달러입니다! 그 숫자와 낭비되는 전력량에 머리를 두십시오. “Proof-of-stake”를 사용하면 전체 프로세스를 완전히 가상으로 만들고 이러한 모든 비용을 절감 할 수 있습니다..
  • ASIC 이점 없음 : 전체 프로세스가 가상이므로 누가 더 나은 장비 나 ASIC (애플리케이션 별 집적 회로)를 보유하고 있는지에 의존하지 않습니다..
  • 51 % 공격을 더 어렵게 만듭니다 : 51 % 공격은 광부 그룹이 세계 해싱 파워의 50 % 이상을 획득 할 때 발생합니다. 지분 증명을 사용하면이 공격이 무효화됩니다..
  • 악의없는 검증 자 : 블록 체인에 자금을 잠근 검증 인은 체인에 잘못된 블록이나 악의적 인 블록을 추가하지 않는지 확인합니다..
  • 블록 생성 : 새로운 블록과 전체 프로세스를 더 빠르게 생성합니다. (자세한 내용은 다음 섹션에서).
  • 확장 성 : “샤딩”개념을 도입하여 블록 체인을 확장 가능하게 만듭니다 (이 내용은 나중에 자세히 설명합니다.)

이것이 블록 체인 확장성에 어떻게 도움이됩니까??

지분 증명을 도입하면 누가 가장 많은 지분을 가지고 있는지 확인하고 누가 가장 많은 해싱 능력을 가지고 있는지 확인하는 것이 훨씬 더 간단하기 때문에 블록 체인을 훨씬 더 빠르게 만들 수 있습니다. 이것은 합의에 도달하는 것을 훨씬 더 간단하게 만듭니다. 또한, “지분 증명 블록 체인”을 구현하는 것은 이더 리움의 4 번째이자 마지막 형태 인 Serenity의 필수적인 부분입니다.

동시에 지분 증명은 샤딩 구현을 더 쉽게 만듭니다. 작업 증명 시스템에서는 공격자가 해시 율이 높지 않은 개별 샤드를 공격하는 것이 더 쉬울 것입니다..

또한 POS 채굴자는 블록 수수료를받지 않으며 거래 수수료를 통해서만 수익을 얻을 수 있습니다. 이는 (가스 관리를 통해) 더 많은 거래를하기 위해 블록 크기를 증가 시키도록 인센티브를 부여합니다..

지분 증명의 미래는 무엇입니까?

현재 캐스퍼 1 단계는 블록 체인에서 구현 될 예정이며, 100 번째 블록마다 지분 증명을 통해 확인됩니다. Ethereum Foundations의 Yoichi Hirai는 수학적 버그 탐지기를 통해 캐스퍼 스크립트를 실행하여 완전히 버그가 없는지 확인했습니다..

결국 계획은 지분 증명을 통해 블록 생성의 대부분을 옮기는 것이며, 그들이 계획하는 방식은 빙하기에 들어가는 것입니다. “빙하”는 채굴을 기하 급수적으로 더 어렵게 만드는 난이도 시한 폭탄입니다. 엄청나게 높은 난이도는 해시 율을 크게 감소시켜 전체 블록 체인과 그 위에서 실행되는 DAPPS의 속도를 감소시킵니다. 이것은 이더 리움에 관련된 모든 사람들이 지분 증명으로 이동하도록 강요 할 것입니다.

그러나이 전체 전환에 장애물이없는 것은 아닙니다. 사람들이 가지고있는 가장 큰 두려움 중 하나는 광부가 빙하기가 시작되기 전에 체인에서 하드 포크를 강요 한 다음 해당 체인에서 채굴을 계속할 수 있다는 것입니다. 이더 리움 클래식, 이더 리움 작업 증명 및 이더 리움 지분 증명의 세 가지 다른 이더 리움 체인이 동시에 실행될 수 있기 때문에 잠재적으로 재앙이 될 수 있습니다..

이것은 현재 모든 추측입니다. 현재로서는 확장 가능한 모델의 경우 이더 리움이 필요한 속도와 유연성을 얻기 위해 지분 증명을 사용하는 것이 중요합니다..

샤딩

이더 리움이 직면 한 가장 큰 문제는 거래 검증의 속도입니다. 네트워크의 모든 전체 노드는 전체 블록 체인을 다운로드하고 저장해야합니다. 샤딩이하는 일은 트랜잭션을 샤드로 분해하여 네트워크에 분산시키는 것입니다. 노드는 개별 샤드에서 나란히 작동합니다. 이것은 차례로 전체 소요 시간을 감소시킵니다..

이더 리움이 수천 개의 섬으로 분할되었다고 상상해보십시오. 각 섬은 자신의 일을 할 수 있습니다. 각 섬에는 고유 한 기능이 있으며 해당 섬에 속한 모든 사람 (예 : 계정)은 서로 상호 작용할 수 있으며 모든 기능에 자유롭게 빠져들 수 있습니다. 다른 섬과 접촉하려면 일종의 프로토콜을 사용해야합니다..

그래서 질문은 이것이 블록 체인을 어떻게 바꿀 것인가하는 것입니다.?

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

비트 코인 또는 이더 리움 (사전 분할)의 일반 블록은 어떻게 생겼습니까??

따라서 블록 헤더와 블록의 모든 트랜잭션을 포함하는 본문이 있습니다. 모든 트랜잭션의 Merkle 루트는 블록 헤더에 있습니다..

자, 생각 해봐.

  • 비트 코인이 정말로 블록을 필요로 했나요??
  • 정말 블록 체인이 필요 했나요???
  • Satoshi는 새로운 트랜잭션에 이전 트랜잭션의 해시를 포함하여 간단히 트랜잭션 체인을 만들 수 있으며 말하자면 “트랜잭션 체인”을 만들 수 있습니다..

이러한 트랜잭션을 블록에 배치하는 이유는 한 수준의 상호 작용을 생성하고 전체 프로세스를 더 확장 가능하게 만들기 위해서입니다. 이더 리움이 제안하는 것은 그들이 이것을 두 단계의 상호 작용으로 변경한다는 것입니다..

첫 번째 수준

첫 번째 수준은 트랜잭션 그룹입니다. 각 샤드에는 자체 트랜잭션 그룹이 있습니다..

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Hackernoon

트랜잭션 그룹은 트랜잭션 그룹 헤더와 트랜잭션 그룹 본문으로 나뉩니다..

거래 그룹 헤더

  • 헤더는 별개의 왼쪽과 오른쪽 부분으로 나뉩니다..

왼쪽 부분 :

  • 샤드 ID : 트랜잭션 그룹이 속한 샤드의 ID.
  • 사전 상태 루트 : 트랜잭션이 적용되기 전 샤드 43의 루트 상태입니다..
  • 포스트 상태 루트 : 트랜잭션이 적용된 후 샤드 43의 루트 상태입니다..
  • 영수증 루트 : shard 43의 모든 거래가 적용된 후 영수증 루트.

오른쪽 부분 :

  • 오른쪽 부분은 샤드 자체에서 트랜잭션을 확인해야하는 임의의 유효성 검사기로 가득 차 있습니다. 그들은 모두 무작위로 선택됩니다..

거래 그룹 본문

  • 샤드 자체에 모든 트랜잭션 ID가 있습니다..

수준 1의 속성

  • 모든 트랜잭션은 자신이 속한 샤드의 ID를 지정합니다..
  • 특정 샤드에 속한 트랜잭션은 특정 샤드에 고유 한 두 계정간에 발생했음을 보여줍니다..
  • 트랜잭션 그룹에는 해당 샤드 ID에만 속하고 고유 한 트랜잭션이 있습니다..
  • 사전 및 사후 상태 루트를 지정합니다..

자, 최상위 레벨, 즉 두 번째 레벨을 보겠습니다..

두 번째 수준

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Hackernoon.

아니, 겁 먹지마! 보기보다 이해하기 쉽습니다..

정상적인 블록 체인이 있지만 이제는 두 가지 기본 루트를 포함합니다.

  • 상태 루트
  • 트랜잭션 그룹 루트

상태 루트는 전체 상태를 나타내며 앞서 살펴본 것처럼 상태는 자체 하위 상태를 포함하는 샤드로 나뉩니다..

트랜잭션 그룹 루트에는 해당 특정 블록 내의 모든 트랜잭션 그룹이 포함됩니다..

수준 2의 속성

  • 레벨 2는 트랜잭션이 아닌 트랜잭션 그룹을 받아들이는 단순한 블록 체인과 같습니다..
  • 트랜잭션 그룹은 다음 경우에만 유효합니다 .a) 사전 상태 루트가 전역 상태의 샤드 루트와 일치합니다..

    b) 트랜잭션 그룹의 서명이 모두 검증되었습니다..

  • 트랜잭션 그룹이 들어 오면 전역 상태 루트가 해당 특정 샤드 ID의 사후 상태 루트가됩니다..

그렇다면 교차 샤드 통신은 어떻게 발생합니까??

이제 우리의 섬 비유를 기억하세요?

파편은 기본적으로 섬과 같습니다. 그렇다면이 섬들은 서로 어떻게 소통할까요? 샤드의 목적은 성능을 높이기 위해 동시에 많은 병렬 트랜잭션을 발생시키는 것입니다. ethereum이 임의의 교차 샤드 통신을 허용하면 샤딩의 전체 목적을 무효화합니다..

따라서 교차 샤드 통신을 위해 따라야 할 프로토콜?

ethereum은 교차 샤드 통신에 대한 수신 패러다임을 따르기로 선택했습니다. 이것 좀 봐:

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : hackernoon

여기에서 볼 수 있듯이 트랜잭션 그룹 Merkle 루트의 여러 Merkle 트리를 통해 트랜잭션의 각 개별 영수증에 쉽게 액세스 할 수 있습니다. 샤드의 모든 트랜잭션은 두 가지 작업을 수행합니다.

  • 속한 샤드의 상태 변경
  • 영수증 생성

여기 또 다른 흥미로운 정보가 있습니다. 영수증은 분산 공유 메모리에 저장되며 다른 샤드에서 볼 수 있지만 수정할 수는 없습니다. 따라서 교차 샤드 통신은 다음과 같은 영수증을 통해 발생할 수 있습니다.

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이미지 제공 : Hackernoon

샤딩 구현의 어려움은 무엇입니까??

  • 어떤 노드가 어떤 샤드를 구현하는지 알 수있는 메커니즘이 필요합니다. 이는 병렬화 및 보안을 보장하기 위해 안전하고 효율적인 방법으로 수행되어야합니다..
  • Vlad Zamfir에 따르면 샤딩을 더 쉽게 만들기 위해 먼저 지분 증명을 구현해야합니다. 작업 증명 시스템에서는 더 적은 해시 레이트로 샤드를 공격하는 것이 더 쉬울 것입니다..
  • 노드는 무 신뢰 시스템에서 작동합니다. 즉, 노드 A는 노드 B를 신뢰하지 않으며 해당 신뢰에 관계없이 둘 다 합의에 도달해야합니다. 따라서 하나의 특정 트랜잭션이 샤드로 분할되어 노드 A와 노드 B에 배포되면 노드 A는 샤드 부분에서 작업을 완료했다는 일종의 증명 메커니즘을 제시해야합니다..

오프 체인 상태 채널

상태 채널이란??

상태 채널 일반적으로 블록 체인에서 발생하는 상호 작용을 블록 체인 외부에서 수행 할 수있는 참가자 간의 양방향 통신 채널입니다. 이것이 할 일은 거래를 검증하기 위해 더 이상 광부와 같은 제 3 자에게 의존하지 않기 때문에 거래 시간을 기하 급수적으로 감소시키는 것입니다..

따라서 오프 체인 상태 채널을 수행하기위한 요구 사항은 무엇입니까??

  • 블록 체인 상태의 세그먼트는 다중 서명 또는 일종의 스마트 계약을 통해 잠겨 있으며 이는 일련의 참가자가 동의합니다..
  • 참가자는 채굴 자에게 아무것도 제출하지 않고 서로 거래에 서명하여 상호 작용합니다..
  • 그런 다음 전체 트랜잭션 세트가 블록 체인에 추가됩니다..

Slock.it 창립자 Stephan Thual에 따르면 참가자가 미리 정한 지점에서 상태 채널을 닫을 수 있습니다. 다음 중 하나 일 수 있습니다.

  • 경과 시간 예. 참가자는 상태 채널을 열고 2 시간 후에 닫는 데 동의 할 수 있습니다..
  • 예를 들어 수행 된 총 거래량을 기반으로 할 수 있습니다. $ 100 상당의 거래가 발생한 후 체인을 닫습니다..

오프 체인 상태 채널

이미지 제공 : Stephan Tual Medium 기사

따라서 위의 이미지에서. 우리는 충전기와 직접 상호 작용하고 총 $ 39.19 상당의 거래를 수행하는 자동차를 가지고 있습니다. 마지막으로, 일련의 상호 작용 후에 전체 트랜잭션 청크가 블록 체인에 추가됩니다. 블록 체인을 통해 모든 단일 트랜잭션을 실행해야했다면 얼마나 많은 시간이 걸렸을 지 상상해보십시오.!

비트 코인이 구현하고자하는 오프 체인 상태 채널은 번개 네트워크입니다..

번개 네트워크는 무엇입니까?

그만큼 번개 netwok 블록 체인에서 트랜잭션이 더 빠르게 작동하도록 설계된 오프 체인 소액 결제 시스템입니다. 블록 크기 제한 및 트랜잭션 지연 문제를 해결하기 위해 Joseph Poon과 Tadge Dryja가 백서에서 개념화했습니다. 비트 코인 위에서 작동하며 종종 “레이어 2″라고합니다. Jimmy Song은 중간 기사에서 다음과 같이 언급합니다.

“Lightning Network는 이중 서명 된 트랜잭션을 생성하여 작동합니다. 즉, 우리는 그것이 유효하기 위해 양쪽 당사자가 서명해야하는 새로운 수표를 가지고 있습니다. 수표는 한 당사자에서 다른 당사자로 전송되는 금액을 지정합니다. 새로운 소액 결제가 한 당사자에서 다른 당사자로 이루어지면서 수표의 금액이 변경되고 양 당사자가 결과에 서명합니다. “

이 네트워크를 통해 Alice와 Bob은 채굴 자라고하는 제 3 자에게 사로 잡히지 않고도 서로 거래 할 수 있습니다. 이를 활성화하려면 트랜잭션이 네트워크로 브로드 캐스트되기 전에 Alice와 Bob이 모두 사인 오프해야합니다. 이 이중 서명은 거래가 진행되기 위해 중요합니다..

그러나 여기에서 우리가 또 다른 문제에 직면하고 있습니다..

이중 확인은 트랜잭션 식별자에 크게 의존하기 때문에 어떤 이유로 식별자가 변경되면 시스템에 오류가 발생하고 Lightning Network가 활성화되지 않습니다. 트랜잭션 식별자가 무엇인지 궁금한 경우 입력 및 출력 트랜잭션의 해시라고도하는 트랜잭션 이름입니다..

이것은 거래 식별자입니다..

“트랜잭션 가단성”이라는 버그로 인해 트랜잭션 식별자가 변경 될 수 있습니다. 그러나 Segwit 활성화가이 버그를 제거하기 때문에 더 이상 문제가되지 않습니다..

이더 리움은 “라이덴”이라는 번개 네트워크와 같은 것을 활성화 할 계획입니다..

혈장

번개 네트워크 / 라이든과 함께 플라즈마는 이더 리움 아키텍처에 완전히 새로운 계층을 도입 할 것입니다.

미래 블록 체인 레이어

이미지 제공 : 미디엄.

혈장 루트 체인 (주 이더 리움 블록 체인) 위에서 실행되는 일련의 계약입니다. 아키텍처와 구조를 상상한다면 메인 블록 체인과 플라즈마 블록 체인을 트리로 생각하십시오. 메인 블록 체인은 루트이고 플라즈마 체인 일명 자식 블록 체인은 브랜치입니다..

블록 체인 확장 성 : 언제, 어디서, 어떻게?

이것은 메인 체인의 부하를 크게 줄입니다. 정기적으로 지점은 메인 체인에 보고서를 계속 보냅니다. 사실 루트 체인은 대법원으로, 모든 지점은 주 법원에서 그 권한을 도출하는 종속 법원으로 볼 수 있습니다..

모든 브랜치 체인은 체인 검증 인이 체인을 관리하고 결함이 없는지 확인하기 위해 고유 한 토큰을 발행 할 수 있습니다. 각 분기에는 자체 독립 데이터가 있으며 일부 데이터를 메인 체인에 제출해야 할 때 모든 내용을 덤프하지 않고 블로그 헤더 해시를 메인 체인에 제출합니다..

플라즈마는 메인 체인에서 많은 공간을 절약 할뿐만 아니라 트랜잭션 프로세스 속도를 기하 급수적으로 증가시킵니다. 제대로 구현된다면 이것은 일반적으로 이더 리움과 암호 화폐에 적용된 가장 혁신적인 변화 중 하나 일 수 있습니다..

미리보기 – 블록 체인 확장 성

암호 화폐, 특히 비트 코인과 이더 리움이 점점 더 주류가되고 있습니다. 증가하는 사용량에 보조를 맞추기 위해 확장 성 측면에서이를 진지하게 강화해야합니다. 다행히도 그들에게 매우 흥미로운 결과를 줄 수있는 몇 가지 흥미로운 솔루션이 있습니다. 그래도 확장 성 문제를 진정으로 해결할 수 있습니까? 그것은 볼 수 있습니다.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map