심지어 경험이 많은 사용자도 복잡한 암호화 용어를 이해하기 어려워 할 수 있습니다. 누군가가 그들의 이야기에서 블롭과 비잔틴 결함 허용을 무심코 언급할 때 그냥 고개를 끄덕여야 할 때도 있습니다. 빠른 발명으로 유명한 비트코인 업계는 때때로 노련한 전문가조차도 테스트하게 만드는 정교한 어휘를 만들었습니다. 이 문제를 한 번에 끝내도록 합시다.

이 기사는 블록체인 환경에서 가장 복잡하고 자주 오해받는 7가지 구문을 원자 단위로 분석하여 그 의미, 사용 및 디지털 화폐에 대한 미래의 영향을 철저히 조사합니다.

비잔틴 결함 허용: 블록체인 보안의 초석

수백만 명의 암호화를 열광하는 사람들 대부분이 비잔틴 결함 허용에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 그러나 99.9%는 그것이 무엇인지 합리적으로 정의할 수 없습니다.

일반적으로 비트코인 생성 역사를 연구하고 사토시 나카모토가 비잔틴 결함 허용 문제를 해결하기 위해 정확히 채굴을 사용한 것을 발견한 사람들도 그것이 무엇인지 명확히 이해하지 못합니다.

그 문제가 채굴과 관련이 있다는 것이 일반적일까요? 정말로 그렇지 않습니다.

비잔틴 결함 허용(BFT)은 비잔틴 장군 문제로 알려진 이론적 컴퓨터 과학 문제에서 파생된 용어로, 블록체인 기술에 중요합니다. 이 문제는 1982년 레슬리 램포트, 로버트 쇼스탁, 마샬 피이스가 처음 제시하여 회원들이 적대적이거나 신뢰할 수 없는 분산 시스템에서 합의에 도달하는 데 어려움을 강조했습니다.

비잔틴 장군 문제에서는 여러 장군이 도시를 공격하기 위해 조율해야 합니다. 그들은 메신저를 통해서만 소통할 수 있고, 일부 장군은 전략을 방해하려고 하는 반역자일 수 있습니다. 충성스러운 장군들이 반역자가 있는 상황에서도 동의할 수 있는 전략을 찾는 것이 문제입니다.

블록체인 맥락에서 비잔틴 결함 허용은 일부 구성요소가 실패하거나 악의적으로 행동하는 경우에도 시스템이 의도한 대로 작동하고 합의에 도달할 수 있는 능력을 의미합니다. 분산 네트워크의 무결성과 보안을 유지하는 것은 이것에 달려 있습니다.

사토시 나카모토는 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘을 통해 디지털 화폐에 대한 비잔틴 장군 문제를 위한 해결책을 본질적으로 제공했습니다. PoW에서 채굴자들은 도전적인 수학 문제를 해결하기 위해 경쟁합니다. 승리한 사람은 다음 블록체인 블록을 추가할 기회를 얻게 됩니다. 이 방법은 계산상으로 비용이 많이 들기 때문에 채굴자는 정직하게 행동할 경제적 동기가 큽니다.

PoW 솔루션은 다음과 같은 이유로 작동합니다:

1. 참여하는 데 비용이 많이 들기 때문에 긍정적이거나 부정적인 활동을 억제합니다.
2. 수수께끼의 복잡성으로 인해 어느 누구도 쉽게 네트워크를 장악할 수 없습니다.
3. 가장 긴 체인 규칙은 적절한 블록체인 버전을 찾는 간단한 방법을 제공합니다.

그러나 PoW는 블록체인에서 비잔틴 장군 문제에 대한 유일한 해답이 아닙니다. 비잔틴 결함 허용 문제를 보다 에너지 효율적으로 해결하기 위해 다른 합의 시스템인 권한증명(DPoS)과 지분증명(PoS)이 개발되었습니다.

예를 들어, 이더리움은 PoW에서 PoS로 전환할 때 Gasper라는 비잔틴 결함 허용 합의 방법을 사용했습니다. 이 과정을 때때로 "The Merge"라고 불립니다. 캐스퍼 FFG(PoS 기반 종말성 시스템)를 LMD-GHOST 포크 선택 규칙과 결합하여 강력한 비잔틴 결함 허용 보장을 얻어 에너지 소비를 크게 줄였습니다.

블록체인 시스템의 신뢰성과 보안을 보장하는 기초적인 아이디어를 얻는 것은 비잔틴 결함 허용에 대한 이해에 달려 있습니다. 기술이 발전함에 따라 비잔틴 결함 허용에 대한 새로운 접근 방식이 계속 나타나므로 분산 시스템의 방향을 결정합니다. 취약성은 감소하며, 하나의 엔티티에 의존하지 않게 됩니다.

2. 네트워크 안정성: 여러 노드가 동작함에 따라 개별 노드의 장애가 전체 검증자 기능에 영향을 주지 않습니다.

3. 탈중앙화: DVT는 더 많은 참여자가 검증 프로세스에 참여할 수 있도록 하여 중앙화 압력을 줄입니다.

그러나 DVT의 구현 역시 몇 가지 도전 과제를 제시합니다:

1. 시스템 복잡성 증가: 검증자 노드 간의 조율이 요구되며, 이는 기술적 부담을 증가시킬 수 있습니다.

2. 노드 운영 비용: 더 많은 노드를 운영하려면 하드웨어 및 네트워크 자원이 필요할 수 있습니다.

3. 협업 필요성: 검증자 간의 협력 및 조율은 참여자 간의 신뢰를 필요로 합니다.

전반적으로, Ethereum 2.0의 DVT는 네트워크의 보안과 탈중앙화를 강화하며, 블록체인 기술의 발전에 매우 중요한 부분을 차지합니다.

결론

Ethereum의 발전 이니셔티브, 특히 의사-던크샤딩(proto-danksharding)과 같은 이니셔티브는 이더리움의 스케일링 로드맵에 있어 중요한 전환점을 나타냅니다. 데이터를 임시로 저장하고 검증하는 혁신적인 방법을 제공함으로써 이더리움 생태계는 무한한 확장 가능성을 열어 사용자에게 더 나은 성능과 보안을 제공합니다. 이러한 발전이 현실화되면서 이더리움은 탈중앙화된 응용 프로그램의 주류가 되기 위한 길을 닦고 있습니다.1. 단일 장애 지점의 감소: 한 운영자가 손상되거나 오프라인이 되더라도 검증자가 계속 작동할 수 있으므로, 단일 장애 지점의 위험이 크게 줄어듭니다.

2. 가동 시간 증가: 여러 운영자가 참여할 경우, 검증자가 항상 임무를 수행할 수 있는 가용성이 크게 개선되어 잠재적으로 더 높은 보상과 향상된 네트워크 성능을 얻을 수 있습니다.

3. 탈중앙화: DVT는 작은 운영자들이 검증자 역할의 전체 위험과 책임을 독립적으로 부담하지 않고도 검증에 참여할 수 있도록 하여 더 탈중앙화된 네트워크를 만듭니다.

4. 슬래싱 방지: 스테이크 증명 시스템에서, 검증자가 오작동으로 인해 처벌(슬래싱)될 수 있습니다. 여러 운영자가 활동에 대해 동의해야 하므로, DVT는 실수로 인한 슬래싱을 방지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

하지만 DVT는 특정한 도전 과제도 제시합니다:

1. 복잡성: DVT를 구현하려면 정교한 암호화 프로토콜과 여러 당사자 간의 조정이 필요하여 검증자 작업의 복잡성을 증가시킵니다.

2. 지연 시간: 여러 운영자가 조정할 필요성 때문에 검증자 작업에 지연이 발생할 수 있지만, 이 문제는 적절한 구현으로 완화될 수 있습니다.

3. 신뢰 가정: DVT는 단일 장애 지점을 줄이지만, 분산된 검증자의 운영자 간에 신뢰가 필요합니다.

4. 규제 고려사항: DVT의 분산적 특성으로 인해 일부 관할 지역에서는 규제 준수와 책임에 대한 질문이 발생할 수 있습니다.

DVT는 스테이크 증명 네트워크가 발전함에 따라 보안 및 탈중앙화를 유지하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 보입니다. 다양한 구현이 현재 개발 중이거나 초기 배포 중이며, Ethereum 2.0과 같은 프로젝트는 DVT의 포함을 적극적으로 조사하고 있습니다.

DVT의 채택은 스테이크 증명 네트워크의 아키텍처에 광범위한 영향을 미칠 수 있어 보안, 탈중앙화 및 접근성을 균형 있게 조정하는 새로운 유형의 검증자 풀링 및 위임을 가능하게 합니다.

동적 리샤딩: 적응형 블록체인 분할

마지막으로, 동적 리샤딩에 대해 이야기합시다. 이는 샤딩의 개념을 기반으로 하지만 네트워크가 실시간으로 변화하는 요구에 즉시 반응할 수 있는 유연성을 추가하여 블록체인 확장성의 새로운 방법을 제공합니다.

몇몇 블록체인 열성자가 "샤딩의 성배"라고 부르는 이 기술은 네트워크 용량과 리소스 사용량을 조절하는 블록체인 설계의 가장 오래된 문제 중 하나를 해결할 것을 약속합니다. 굉장히 복잡해 보이죠?

동적 리샤딩을 이해하려면 먼저 샤딩의 기본 원리를 이해해야 합니다:

블록체인 시스템에 맞추어진 샤딩은 데이터베이스 분할 방법입니다. 이것은 블록체인을 더 작고 제어 가능한 샤드로 분할하는 것을 수반합니다. 모든 샤드는 병렬로 데이터를 저장하고 트랜잭션을 처리하여, 이론적으로 네트워크의 용량을 증가시킬 수 있습니다.

동적 리샤딩은 네트워크가 현재 네트워크 상태에 따라 샤드의 수와 구성을 변경할 수 있도록 하여 이 개념을 발전시킵니다.

이 유연한 전략에는 여러 가지 잠재적 이점이 있습니다.

네트워크는 높은 수요 시기에 새로운 샤드를 만들고 낮은 수요 시기에 사용되지 않는 샤드를 통합함으로써 네트워크 자원의 효율적인 사용을 보장할 수 있습니다.

네트워크 사용이 증가함에 따라 동적 리샤딩은 하드 포크나 주요 프로토콜 업데이트 없이 블록체인 용량을 확대할 수 있게 합니다. 샤드 간에 데이터와 트랜잭션을 재분배하여 블록체인 전반에 걸쳐 보다 일관된 성능을 유지하는 데 도움을 줍니다.

동적 리샤딩은 또한 샤드 붕괴 또는 수요 급증과 같은 예상치 못한 이벤트에도 네트워크가 대응할 수 있게 합니다.

동적 리샤딩 과정은 보통 여러 가지 주요 구성 요소를 포함합니다.

모니터링 시스템은 트랜잭션 볼륨, 샤드 활용률, 노드 성능과 같은 네트워크 메트릭을 지속적으로 분석합니다. 결정 엔진은 미리 정의된 알고리즘과 머신러닝 기법을 사용해 네트워크를 리샤딩하는 시기와 방법을 결정합니다. 조정 프로토콜은 네트워크의 모든 노드가 새로운 샤드 구성에 동의하고 리샤딩 과정을 일관되게 수행하도록 합니다. 샤드가 분리되거나 결합됨에 따라 데이터를 안전하게 이동하고 상태 정보를 전달합니다.

동적 리샤딩 적용의 간단한 요약은 다음과 같습니다:

1. 모니터링 시스템이 특정 샤드가 꾸준히 최대 용량에 근접한 상태로 처리되고 있음을 감지합니다.

2. 결정 엔진은 이 샤드를 두 개로 나누어 부하를 균형 있게 해야 한다고 결정합니다.

3. 조정 프로토콜이 리샤딩 과정을 시작하여 모든 노드가 임박한 변화를 인지하도록 합니다.

4. 네트워크는 새로운 샤드를 생성하고 관련 데이터를 전송하며 라우팅 정보를 업데이트하는 신중하게 조율된 과정을 실행합니다.

5. 완료되면 네트워크는 추가 샤드를 얻어 증가된 부하를 처리할 수 있게 됩니다.

동적 리샤딩은 흥미로운 가능성을 제공하지만, 상당한 기술적 과제를 제시합니다.

실시간 블록체인 네트워크를 안전하고 효율적으로 리샤딩할 수 있는 시스템을 구현하는 것은 매우 복잡하며, 고도화된 합의와 조정 메커니즘이 필요합니다. 또한, 샤드 간 데이터가 흐를 때 모든 관련 상태 정보를 정확하게 유지하고 쉽게 접근 가능하도록 하는 것은 상태 관리에서 간단하지 않은 문제입니다.

동적 리샤딩은 여러 샤드 간의 트랜잭션을 고려해야 하며, 샤드 구성이 복잡할수록 어려워질 수 있습니다. 그리고 보안 문제도 있습니다. 리샤딩 자체가 아마도 취약한 작업 동안 네트워크 조작을 목표로 한 공격에 안전해야 합니다. 동적 리샤딩 모니터링 및 의사 결정 과정은 네트워크에 추가적인 계산 부담을 줍니다.

이러한 어려움에도 불구하고, 다양한 블록체인 프로젝트는 동적 리샤딩 기술을 적극적으로 탐색하고 있습니다. 예를 들어, Near 프로토콜은 메인넷에 동적 리샤딩의 형태를 설정하여 네트워크가 수요에 따라 샤드의 수를 조정할 수 있도록 합니다.

동적 리샤딩은 블록체인 기술이 발전함에 따라 확장 가능하고 유연한 네트워크를 구축하여 분산형 애플리케이션과 서비스의 일반적인 채택을 가능하게 하기 위해 점점 더 중요해질 수 있습니다.