PoS에 대해 이야기하면서 어떻게 Nothing At Stake를 이해하지 못합니까?

Cobo钱包

特邀专栏作者

2019-05-21 21:07 (UTC+8)

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PoS 이해하기

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PoS 이해하기

PoS(Proof of Stake)는 본질적으로 채굴 자격과 혜택을 얻기 위해 일정량의 통화를 보유하는 합의 프로토콜입니다. 범위 공격(Long-Range Attack) 문제는 자주 논의되는 Proof of Stake 합의 프로토콜의 문제입니다. PoS에 대해 더 알고 싶으십니까? 무엇을 알기 위해서는 왜 그런지도 알아야 합니다.

오늘 우리는 Nothing At Stake 문제를 살펴볼 것입니다.

Nothing At Stake, a situation where someone loses nothing when behaving badly, but stands to gain everything.

Nothing At Stake 문제의 본질은 "악을 행하는 데는 대가가 없고 그 혜택은 무한하다"는 것입니다. 구체적으로 PoS 합의 시스템에 포크가 있을 때 블록 생산 노드는 손실 없이 동시에 여러 체인에 대한 블록을 생산할 수 있으므로 "모든 이점"을 얻을 수 있습니다.

마치 창문이 있는 것처럼 줄을 서서 돈을 벌 수 있고, 창문이 하나뿐일 때는 모두 순순히 줄을 서고, 모두가 가지고 있고, 재미있습니다.

그러나 두 번째 창이 나타나면. 우리 모두가 알다시피, 결국 두 개의 창 중 하나만이 "진짜 돈"을 받을 수 있고 다른 하나의 돈은 폐지가 될 것입니다. 그러나 대기하는 동안 "실제 돈"을 보내는 창이 어떤 창인지 알 수 없습니다. 그래서 당신은 무엇을합니까? 다른 창구에 줄을 서는 동안 두 배로 늘리는 데 도움이 되도록 심부름을 주문할 수 있습니다.

그러나 실제 PoS 블록 생성 노드에서 아바타는 이때 비용이 없으며 컴퓨터가 수행하는 계산일 뿐입니다.

이것은 어떤 혼란을 야기할까요?

스마트 블록 생산 노드는 새로운 포크를 생성하고, 불법 거래를 지원하거나 개시할 동기를 갖게 되며, 다른 이익을 추구하는 블록 생산 노드는 새로운 포크를 지원하기 위해 동시에 여러 체인(창)에 블록을 대기열에 올릴 것입니다. 시간이 지날수록 점점 더 많은 포크, 불법 거래, 만연한 악이 있습니다. 블록체인은 더 이상 유일한 체인이 아니며 모든 블록 생산자가 합의에 도달할 방법이 없습니다.

또한 무위탁 문제로 인해 이중 지출 공격이 더 쉬워집니다. PoW 51% 공격과 달리 PoS 공격 노드는 공격에 일정량의 컴퓨팅 성능(때로는 1%만)만 있으면 됩니다. 예를 들어, 약정 총액이 유통되는 통화의 30%에 불과한 코인의 경우 약정 비율이 60%인 네트워크보다 공격 비용이 더 쉽게 공격할 수 있습니다.

얼마나 쉬운가요? 아래 그림과 같이 여전히 3개의 블록 생성 노드 A, B, C가 있습니다. A가 공격 노드인 경우 포크가 발생할 때 두 개의 트랜잭션이 생성됩니다. 자신의 지갑 주소 중 하나로 X 코인을 보내고 동시에 다른 포크의 거래소로 X 코인을 보냅니다. Nothing At Stake로 인해 B와 C의 블록 생성 노드는 동시에 두 분기 체인에서 블록을 생성합니다. 거래소에서 거래가 확인되면 A는 X코인을 매도하여 프라이버시 코인으로 전환하여 거래소 밖으로 옮긴다. 그 후 A는 담보 코인의 양을 늘리거나 다른 블록 생성 노드를 여러 개 생성하여 블록 가중치를 높이고 포크된 체인에서만 계속 블록을 생성합니다. 이때 가장 긴 체인이 뚜렷하고 그 간격이 점차 넓어져 결국 가장 긴 체인이 될 것이고 A는 성공적으로 X 코인을 두 배로 소비합니다.

Nothing At Stake 문제가 PoS 문제에 불과한 이유는 무엇입니까? PoW는 없을까요?

PoW 메커니즘은 본질적으로 이 문제를 방지합니다. 블록을 생성할 때 채굴자는 컴퓨팅 리소스라는 기회 비용을 지불하기 때문입니다. 포크가 발생하면 채굴자는 블록을 생산할 체인을 신중하게 선택해야 하며 잘못된 체인을 선택하면 컴퓨팅 성능 비용이 수익성이 없습니다. 채굴자들은 두 체인의 컴퓨팅 파워를 균등하게 나누지 않을 것입니다. 이렇게 하면 원래 체인에서 블록을 생성할 확률이 절반으로 줄어들고 이는 손실의 가치가 없을 수 있습니다.

그렇다면 Nothing At Stake 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?

일반적인 전략은 후처벌 즉 악의적인 블록 생성 행위로 판단되면 지분의 일부나 예치금을 벌금으로 사용하는 것이다. 그러나 모든 처벌과 규제 조치는 블록을 생성하기 위해 컴퓨팅 성능이 필요한 PoW의 보이지 않는 제약과 달리 이벤트 이후에만 적용됩니다.

Tezos가 Nothing At Stake 문제를 피하기 위해 페널티 메커니즘을 사용하는 방법을 살펴보겠습니다: Tezos 체인에서 채굴에 참여하려면 "베이커"의 정직한 행동을 보장하는 데 사용되는 예치금이 필요합니다. 그러면 그의 보증금은 몰수됩니다. 베이커가 합법적인 블록을 성공적으로 생성하고 브로드캐스트하면 블록 보상과 거래 수수료를 받게 됩니다. 이 메커니즘은 이중 마이닝 문제를 피하기 위해 금전적 보상과 처벌을 사용하며 노드의 보안은 베이커 자체에 의해 유지됩니다.

사후 처벌 외에도 지금까지의 솔루션은 모두 어느 정도의 성능과 탈 중앙화 원칙을 희생했으며 계약 메커니즘의 설계도 더 복잡합니다.

이 복잡성은 어디에 있습니까?

PoS에서 노드는 많은 역할과 책임이 있습니다. PoW와 유사한 블록 생성 노드(채굴자) 외에도 블록을 승인하는 검증자(Validators)와 "나쁜 녀석"을 잡는 가디언 헌터(State Guardians)가 있습니다.

가디언헌터의 지분은 일정한 락업 기간이 있으며, 일반적으로 서약된 코인을 얻기 위해서는 X 블록이 필요하므로 가디언헌터가 불법 노드를 잡을 수 있는 충분한 시간을 가질 수 있습니다.

또한 프로젝트 당사자가 사전 노드 심사를 통해 신뢰할 수 있는 노드를 선택할 수 있지만 중앙 집중화 문제는 여전히 피할 수 없습니다.