블록 체인 확장을위한 작업 증명과 지분 증명

암호 화폐 세계의 대부분의 사람들은 네트워크 검증이 종종 작업 증명 또는 지분 증명의 두 가지 형태 중 하나로 제공된다는 것을 알고 있습니다. 다른 것들이 있지만 이러한 시스템은 일반적이며 가장 인기있는 많은 블록 체인을 지원합니다. 그들은 동일한 기본 문제 (거래 확인)를 가지고 고유 한 방식으로 해결합니다. 그러나 둘 다 확장에 대한 지속적인 논쟁에 대해 서로 다른 솔루션을 제공합니다. 하나가 다른 것에 비해 진정한 이점이 있습니까, 아니면 단지 다른 철학입니까? 우리는 둘 다 살펴볼 것입니다.

작업 증명, 설명

대부분의 사람들은 비트 코인 (BTC) “광부”에 대해 들어 봤지만, 그들은 무엇을합니까? 본질적으로 광부는 네트워크에서 트랜잭션을 보호하기 위해 복잡한 수학 문제를 해결하기 위해 경쟁적으로 일합니다. 블록 체인의 가장 큰 위험 중 하나는 “이중 지출”공격입니다. 이것은 누군가가 같은 돈을 두 번 쓰는 경우입니다. 이것은 전통적인 통화에서는 흔히 문제가되지 않지만 디지털 통화에서는 누군가가 동일한 비트 코인을 여러 당사자에게 보낼 수 없도록하는 시스템이 필요합니다..

이것이 채굴자가 들어오는 곳입니다. 언급했듯이 정교한 암호화 기능으로 체인의 각 블록을 검증하기 위해 강력한 프로세서를 사용하여 이중 지출과 같은 유효하지 않은 트랜잭션이 제거되도록합니다. 분산 된 합의를 사용하여 네트워크의 다른 모든 채굴 자와 노드는 이러한 거래가 유효하다는 “동의”합니다. 이 프로세스를 작업 증명 (PoW)이라고합니다..

이 시스템의 주요 위협은 51 % 공격으로 알려진 가능성에서 비롯됩니다. 이것은 한 공격자가 네트워크에서 전체 컴퓨팅 파워의 절반 이상을 얻는 곳입니다. 이것은 이제 “합의”가 그것이 말하는 그대로임을 의미합니다. 이것은 이전에 발생했으며 오늘날까지도 많은 블록 체인에 대한 우려로 남아 있습니다..

PoW를 사용하면 처리되는 암호화 기능의 복잡한 특성뿐만 아니라 에너지 측면에서 소요되는 상대적으로 높은 비용으로 인해 보안이 달성됩니다. 이로 인해 네트워크 공격에 비용이 많이 듭니다. 장점은 전체를 인수하려면 블록 체인과 관련된 모든 처리 능력의 51 %가 필요하며 이는 비트 코인과 같은 더 큰 체인에서는 실행 불가능합니다. 그러나 단점은 네트워크를 보호하는 데 엄청난 양의 에너지가 필요하기 때문에 전체가 중앙 집중식 대안보다 훨씬 덜 효율적이라는 것입니다. 이것은 또한 cryptocurrency가 더 많은 사용자를 가져옴에 따라 더 큰 문제 일뿐입니다..

수년 동안 개발자들은 블록 체인 기술을 더 빠르고 효율적이며 확장 할 수있는 방법을 찾고 있습니다. 비트 코인 또는 프로젝트가 전 세계적으로 채택 될 경우 이러한 문제에 대한 해결책을 찾아야합니다. 아이디어에는 블록을 더 크게 만들거나 “샤드”로 분할하는 것, 사이드 체인과 같은 다양한 다층 솔루션이 포함됩니다. 이 모든 사항을 잠시 후에 살펴 보 겠지만 먼저 확장 솔루션에 대한 하나의 가능한 답인 지분 증명을 살펴 보겠습니다..

지분 증명의 차이점

지분 증명 (PoS)은 채굴자를 완전히 없애고 대신 “검증 자”를 갖습니다. 검증 인은 블록을 보호하기 위해 처리 능력을 사용하지 않고 대신 유효하다고 생각되는 블록에 문자 그대로 자금을 “스테이 킹”합니다. 검증자는 일반적으로 네트워크에 코인을 스테이 킹하려는 모든 사람이 될 수 있으며 알고리즘은 각 블록에 대해 어떤 검증자를 선택할 것인지 결정합니다. 채굴자는 더 많은 처리 능력을 사용하여 복잡한 수학 문제를 해결할 가능성을 높이고 싶어하는 반면, 검증 인은 더 많은 돈을 투자하여 블록을 검증하도록 선택 될 가능성을 높입니다. 채굴자는 새로운 코인에 대한 보상으로 인센티브를 받지만, 검증 인은 종종 이전에 스테이 킹 한 금액에 비례하여 블록에 포함 된 수수료의 삭감을받습니다..

공격자가 불량 블록의 유효성을 검사하려고하면 공격자는 지분을 잃고 추가 유효성 검사 권한에서 제외됩니다. 51 % 문제의 경우 네트워크를 탈취하려는 악의적 인 당사자는 처리 능력의 절반 이상이 필요하지 않습니다. 유통중인 모든 코인의 절반 이상이 필요합니다. 암호 화폐 커뮤니티가 원격으로 시작할 수있는 모든 코인에 대해 많은 믿음을 갖고 있지 않기 때문에 이것은 분명히 가능성이 거의 없습니다. 마지막으로 이것은 PoW에 존재하는 에너지 소비 문제를 해결합니다. 이제 24/7을 실행하는 많은 수의 강력한 컴퓨터가 필요하지 않기 때문입니다..

PoS에 대한 비판 중 하나는 여전히 일종의 중앙 집중화를 허용한다는 것입니다. 기본적으로 자산이 더 많다는 것은 유효성 검사에 더 많은 가중치가 있다는 것을 의미하며, 이는 스테이 킹에 대한 더 많은 보상을 얻게되며, 이는 이제 더 많은 가중치가 있음을 의미합니다. 여러 블록 체인 역사에 걸쳐 자금을 스테이 킹 할 수 있습니다. 마지막으로, 검증 인 수가 너무 많으면 검증 인 수에 비해 합의에 도달하는 데 더 오래 걸리므로 네트워크 속도가 느려집니다. 다행히도 이러한 모든 문제를 해결하는 방법이 모색되고 있습니다..

위임 된 지분 증명 입력

원래 PoS 설계의 단점에 대한 잠재적 인 해결책을 위임 지분 증명 (DPoS)이라고합니다. DPoS 모델은 유효성 검사자가되기 위해 모든 사용자가 리소스를 스테이 킹하는 대신 다음 블록의 유효성 검사자가되어야하는 당사자에 대해 투표하기 때문에 다릅니다. 더 많은 리소스를 스테이 킹하면 투표에 더 많은 가중치가 부여되지만 실제로는 제한된 수의 검증 자만 사용되며 각 블록에서 투표하거나 다시 참여할 수 있습니다..

모든 사용자가 스테이크와 투표를 할 수 있으므로 검증자가 최선의 이익을 위해 행동하지 않는다고 생각되면 커뮤니티는 통제권을 유지해야합니다. 검증 인은 해당 직위에 선출되어 블록 보상을받을 수 있기 때문에 커뮤니티와 협력 할 인센티브가 있습니다. 마지막으로, 관련된 당사자 수를 제한함으로써 훨씬 더 빠르게 합의에 도달 할 수 있으며 잠재적으로 네트워크 속도를 크게 높일 수 있습니다. 이 시스템을 구현하는 가장 큰 프로젝트에는 EOS와 Tron이 있습니다..

물론 방대한 자원을 가진 사람들이 투표를 조작 할 수있는 기회가 여전히 존재하기 때문에 중앙 집중화가 문제입니다. 이것은 공정한 문제이지만 일반적으로 더 큰 커뮤니티는 단일 엔티티가 가질 수있는 것보다 더 큰 투표권을 유지해야하며 선출 된 검증 인은 여전히 ​​다수 중 하나 일 뿐이므로 실제 권한을 제한합니다..

작업 증명을 확장하는 다른 방법

모든 사람이 PoS가 미래라고 확신하는 것은 아니므로 PoW를 확장하기위한 몇 가지 실행 가능한 방법이 아직 남아 있습니다. 언급했듯이 테이블의 시스템 중 하나는 단순히 블록 자체에 더 많은 트랜잭션을 보유하도록 만드는 것입니다. 단기적으로 이것은 실제로 꽤 합리적으로 들립니다. 더 큰 블록은 네트워크 처리량을 매우 빠르게 늘리는 좋은 방법이지만 몇 가지주의 사항이있을 수 있습니다. 하나의 경우, 더 큰 블록이 반드시 모든 해결 방법은 아닙니다. 장기적으로는 블록을 무한히 더 크게 만들 수는 없습니다. 1 메가 바이트 블록에서 2MB 또는 4MB 블록으로 전환하는 것은 큰 문제가 아니지만 어디에서 끝날까요? 1 기가 바이트? 10GB? 적어도 비트 코인과 같이 설계된 블록 체인의 경우 추가 된 블록 크기로 인해 전체 체인을 저장하는 것이 매우 부담 스러울 것입니다. 물론 트랜잭션 속도가 블록 체인에 데이터를 저장하는 것보다 우선 순위가 낮다면 큰 블록은 다시 유용 해지며, 실제로 동기화되는 것이 가장 중요한 측면이됩니다..

일부 프로젝트에서 검토하는 다른 철학은 “샤딩”이라는 기술입니다. 샤딩은 블록을 “샤드”로 분할 한 다음 네트워크에서 처리하는 방식으로 작동합니다. 모든 채굴자가 모든 샤드를 처리해야하는 것은 아닙니다. 이는 각 블록이 각 채굴 자에 의해 부분적으로 만 채굴된다는 것을 의미합니다. 즉, 더 적은 전력을 사용할 필요가 있고 블록도 더 빨리 검증 될 수 있음을 의미합니다. 동일한 논리가 PoS 시스템에도 적용될 수 있으며 채굴 자 대신에만 유효성 검사자가 될 것입니다. 어떤 의미에서든 계획은 네트워크의 모든 플레이어가 모든 블록의 전체 범위를 처리하지 않도록하여 전체 지연 시간을 늘리는 것입니다..

그러나 샤딩에는 아직 충분히 해결되지 않은 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 블록 체인을 샤드로 분리 한 후 이러한 샤드는 서로 통신 할 수 없습니다. 이는 여러 샤드에 의존하는 애플리케이션의 경우 문제가 될 수 있습니다. 하드 커뮤니케이션을위한 시스템은 개발 될 수 있지만 매우 복잡하고 잠재적으로 치명적인 데이터 오류가 발생할 위험이 있습니다..

비슷한 맥락에서 샤딩은 새로운 보안 위험을 야기합니다. 이론적으로 해커는 이제 단일 샤드에만 집중하여 네트워크를 공격 할 수 있으며, 이는 전체 블록을 점령하는 것보다 훨씬 적은 리소스를 사용합니다. 그런 다음 겉보기에 유효한 거래를 샤드로 만들어 메인 체인에 다시 제출할 수 있습니다. 이와 같은 공격은 블록이 전체적으로 유지되는 경우 의미가 없으므로 사용자 자금에 대한 유효한 위험으로 남아 있습니다..

연구자들이 조사하고있는 또 하나의 중요한 영역은 “사이드 체인”또는 “2 계층 솔루션”입니다. 요컨대, 이것은 일반적으로 블록 체인 위에 위치하며 “오프 체인”트랜잭션을 처리하는 별도의 네트워크입니다. 사용자는 서로간에 “채널”을 열고 적절하다고 판단되는 방식으로 거래 할 수 있으며,이 채널을 닫을 때만 데이터가 일괄 처리되고 메인 체인에 기록되어 변경 불가능한 레코드를 생성합니다. 블록 체인에 의해 백업되지만 실시간으로 훨씬 더 빠르게 이동할 수있는 글로벌 결제 네트워크를 형성하기 위해 여러 채널을 함께 연결할 수 있습니다. 이것은 특히 빈번하고 소규모의 거래에 이상적이며 암호 화폐가 현금으로 사용되는 것을 볼 수있는 길을 제공 할 수 있습니다..

현재 양식에서 채널은 일반적으로 “담보 화”해야하기 때문에 몇 가지 단점이 있습니다. 이것은 돈을 사용하기 전에 채널에 투자해야 함을 의미합니다. 모든 버그가 해결되지 않았다는 사실과 결합되어 블록 체인에 기록되기 전에 무언가 잘못 될 경우 자금에 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 일반적으로 사이드 체인과 메인 체인이 완벽하게 동기화되도록하기 위해 이러한 프로토콜에서 매우 정밀한 작업이 필요하지만 지금까지는 결과가 낙관적입니다..

이 기술의 가장 인기있는 버전은 다음과 같습니다. 번개 네트워크 Bitcoin 및 라이덴 네트워크 이더 리움. 이러한 프로젝트는 확실히 초기 단계이며 실제로 여러 버전의 번개 네트워크가 개발되고 있습니다. 어떤 버전이 표준이 될지는 아직 확실하지 않습니다. Ethereum을위한 두 번째 계층 솔루션 프로젝트의 또 다른 예는 다음과 같습니다. 혈장 거래 데이터의 사이드 체인을 구축하는 데 사용되는 스마트 계약을 보게 될 것입니다. 마찬가지로 Cardano의 창시자 인 Charles Hoskinson은 논의 “초당 100 만 건의 트랜잭션”을 달성하기 위해 분할 및 두 번째 계층의 요소를 도입하는 프로젝트의 향후 기술인 Hydra입니다.

이러한 다양한 솔루션의 요소를 취하고이를 하나로 모으는 또 다른 프로젝트는 ILCoin. ILCoin은 지구 프로토콜이며, “분산 형 하이브리드 블록 체인 시스템”또는 DHCB를 생성하기 위해 약간 다른 방식으로 블록 체인에 접근합니다. 이것은 비트 코인이 사용하는 PoW SHA-256 알고리즘을 기반으로하는 다층 시스템이지만 여기서 체인은 “미니 블록”으로 채워진 블록으로 구성됩니다. 미니 블록은 25MB로 고정되어 있지만 일반 블록에 들어갈 수있는 크기에는 이론적으로 제한이 없습니다. 팀은 성공적으로 선언 만들어진 문서에 따르면 최대 5GB의 블록 :

“각 트랜잭션이 가능한 최소 바이트 수를 차지한다고 가정하면 각 블록에는 최대 21551724 개의 트랜잭션이 포함될 수 있습니다. 평균 블록 마이닝 시간이 3 ~ 5 분이면 5GB 블록을 사용하는 초당 71839 ~ 119731 트랜잭션에 해당합니다. “

RIFT 프로토콜, 5GB 블록 및 미니 블록 아키텍처 덕분에 ILCoin은 올해에 분산 형 클라우드 블록 체인 (DCB) 출시를 계획했습니다. 팀은 DCB가 이미지, 비디오 등을 포함한 다양한 디지털 콘텐츠의 온 체인 저장을 허용 할 것이라고 말합니다. 지금까지 블록 체인 팽창으로 인해 대량의 데이터를 체인에 저장할 수 없었습니다..

아직도 할 일이 많음

실제로는 확장을위한 올바른 솔루션이 하나만있을 수 있습니다. 각 프로젝트는 그것이 어떻게 사용되고 있는지 살펴보고 어떤 경로가 가장 적합한 지 물어볼 필요가 있습니다. 새로운 전략과 기술은 언제든지 전체 게임을 뒤흔들 수있는 새로운 전략과 기술이 끊임없이 등장하고 있습니다. 여기에있는 모든 아이디어가 엄청난 가능성을 보여 주지만,이 책은 블록 체인 확장 방법에 대해서는 아직 작성되지 않았습니다. 이러한 많은 아이디어와 더 많은 아이디어의 조합이 궁극적으로 암호 화폐가 대중에게 도달하는 방식을 결정하지만 문제는 해결되기 전에 해결되어야합니다. 그렇지 않으면 중앙 집중식 권한이 부여 된 체인이 전 세계 인구가 액세스 할 수있는 유일한 종류가 될 수 있습니다..

자세히 알아보기 ILCoin

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