이더리움 2.0: 최종성을 달성하는 방법?

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, 저자: Bruno Škvorc, 컴파일러: Summer, 승인을 받아 Odaily에서 재인쇄함.

먼저 최종성이 무엇인지 이해하려고 노력합시다. [비고: 최종성을 "확실성"으로 번역하는 번역도 있습니다.]

암호화폐 플랫폼과 Dapp(탈중앙화 애플리케이션)은 일반적으로 거래가 "확인"된 것으로 간주하기 전에 여러 블록이 완료될 때까지 기다립니다. 이는 트랜잭션이 "거의" 완료되었거나 트랜잭션이 "거의" 되돌릴 수 없는지, 즉 트랜잭션이 "완료"되었는지 확인하는 방법입니다.

이더리움 2.0은 최종성을 보장할 수 있으며, 이는 "가까운" 상태가 아니라 이더리움 블록체인에 안치된 객관적 사실입니다. 이것은 더 빠른 온체인 통신을 가능하게 하기 때문에 매우 중요합니다. 즉, 블록이 방금 완료된 경우 블록은 여러 확인을 기다릴 필요가 없습니다.

즉, 작업 증명 기반 블록체인(예: 비트코인)에는 트랜잭션을 진정으로 최종적으로 만드는 기능이 포함되지 않은 반면, 이더리움 2.0 체인은 작업 증명보다 더 강력한 최종성을 보장하도록 설계되었습니다.

• 좀 더 구체적으로 말해봅시다. 먼저 몇 가지 정의를 살펴보십시오.

• LMD GHOST는 Ethereum 2.0에서 사용하는 포크 ​​선택 규칙(즉, 어떤 체인이 "권한 있는 체인"인지 결정하는 데 사용되는 규칙)입니다. 전체 이름은 "Last Message Driven Greediest Heaviest Observed SubTree(최신 뉴스에 의해 구동되는 GHOST)입니다. "

• Casper FFG는 이더리움 2.0에서 사용하는 PoS(Proof of Stake) 메커니즘으로 정식 명칭은 "Casper the Friendly Finality Gadget(Casper the Friendly Finality Gadget)"입니다.

• 이더리움 2.0 체인에서는 64개 블록(약 6.4분)의 각 세대를 에포크(epoch)라고 합니다.

• Ethereum 2.0 시스템에서 슬롯은 새 블록을 생성하는 데 필요한 시간, 즉 새 블록이 제안되고 올바른 것으로 입증되는 데 필요한 시간입니다. 각 슬롯은 6초로 설정되지만 각 슬롯 동안 모든 새 블록이 생성되는 것은 아닙니다. 각 에포크 동안의 마지막 슬롯을 체크포인트(checkpoint)라고 합니다.

위의 정보를 바탕으로 Justification(증명) 및 Finalization(최종성)에 대해 계속 논의합니다.

Casper FFG

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캐스퍼는 블록을 증명하고 마무리하는 방법입니다(일반적으로 블록체인 플랫폼에서 생성되든, 이더리움 2.0 체인의 시대에 생성되든). Casper는 완결성을 달성해야 하는 모든 블록체인에 추가할 수 있는 범용 "가젯"이지만 PoS 블록체인에서 가장 유용합니다.

이더리움 2.0의 최종성(Finality)은 시스템이 두 개의 경쟁하는 최종 체크포인트가 없을 것이라고 결정하고 이것이 발생하면 활성 검증자 위반자의 최소 1/3이 삭감된다는 개념입니다. 우리는 그것을 경제적 최종성이라고 부릅니다.

유효성 검사기의 1/3이 삭감되는 이유는 무엇입니까? 우리는 Ethereum 2.0 시스템에서 검증자 중 2/3가 정직한 검증자여야 검증에 참여(즉, 투표)할 수 있음을 알고 있으므로 시스템에 두 개의 경쟁 및 최종 체크포인트가 있는 경우 두 개를 의미합니다. 검증인의 3분의 1이 체크포인트 중 하나에 투표했고 동시에 검증인의 2/3가 다른 체크포인트에 투표했습니다. , 이러한 검증자는 시스템에서 악의적인 검증자로 간주되어 그에 따라 삭제됩니다.

검증자에게 가장 큰 이점은 부적절한 악의적인 작업을 수행하는 것보다 비콘 상태를 올바르게 마무리하는 것입니다.

그렇다면 "최종화된 체크포인트"에서 "최종화된"은 무엇을 의미합니까? 이것을 설명하기 전에 "정의"가 무엇인지 설명할 필요가 있습니다.

그 증거는 유효성 검사기가 체크포인트에 투표하여 비콘 체인의 최상위 블록인 체크포인트를 결정한다는 것입니다. 검증자의 3분의 2(즉, 대다수의 검증자)가 2개의 연속적인 에포크에 대한 합의에 도달하여 2개의 연속적인 에포크가 정당화되고 이전 에포크가 완료(완료)된 것으로 간주됩니다.

참고: 위의 정의는 이해하기 쉽도록 크게 단순화되었습니다. 다른 많은 요소도 관련되어 있지만 이 기사의 범위를 벗어납니다.

따라서 "완성된" 시대는 실제로 "증명된" 시대이며 한 가지 중요한 차이점이 있습니다. 즉, 무언가가 "증명"되면 여전히 시간을 거슬러 올라가서 그것을 책망할 수 있지만 무언가를 "봉인"하면 매우 어려워집니다. 역사를 다시 쓰기 위해.

즉, 어떤 것이 "확정"되었다면 그것은 "증명"되었음을 의미해야 하며, 어떤 것이 "증명"되었다는 것이 반드시 "완결"되었다는 것을 의미하지는 않습니다.

따라서 유효성 검사기는 투표를 통해 에포크를 증명/종료합니다. 이는 유효성 검사기가 이더리움 블록체인의 최신 유효 상태에 대해 투표하는 방식입니다.

LMD GHOST

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이것은 포크 선택 규칙이 작용하는 곳입니다.

GHOST는 실제로 PoW(작업 증명) 및 기타 블록체인 플랫폼에서 매우 인기 있는 프로토콜입니다. GHOST 프로토콜은 가장 긴 체인인 "가장 무거운" 하위 트리를 따릅니다.

비트코인 블록체인에서 "가장 무거운" 지점은 가장 긴 체인이기도 한 블록에 가장 많은 컴퓨팅 성능을 부여하는 체인입니다. 분명히 가장 긴 체인은 우리가 "캐노니컬 체인"이라고 부르는 것이지만, 이 체인이 다른 분기된 체인으로 전환하는 것이 여전히 가능하므로(가능성은 매우 적지만) 가장 긴 체인의 최종성은 성적인 확률입니다.

LMD는 "메시지"가 작동하도록 합니다. 즉, Ethereum 2.0 체인의 최종성은 "최신 뉴스에 의해 구동"됩니다. 메시지는 증명이며, 요약하면 가장 많은 표를 얻은 분기된 체인이 "권한 있는 체인"으로 간주된다는 것입니다.

위의 그림에서 맨 위의 분기된 체인이 가장 긴 체인이지만 아래의 녹색 블록 체인은 가장 많은 증명을 포함하고 있기 때문에 "권한 있는 체인"입니다.

Gasper

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이더리움 연구원 Justin Drake가 EthCC 컨퍼런스에서 Eth2.0에 대해 이야기한 이 슬라이드를 살펴보겠습니다.

이미지 설명

슬라이드 1

위의 그림에서 두 개의 점선 상자는 포크 선택에서 불법적인 상황을 보여줍니다. 위 왼쪽의 점선 상자는 동시에 두 개의 다른 상태 루트에 투표하면 불법 투표, 즉 두 개의 다른 콘텐츠(상태 루트)에 동시에 투표할 수 없음을 나타냅니다.

오른쪽 상단의 점선 상자는 특정 epoch를 건너뛰고 이후 epoch에 투표할 수 없음을 나타냅니다. 즉, 현재 후보 epoch에 투표하기 전에 미래 epoch에 투표할 수 없습니다.

두 번째 슬라이드를 보겠습니다.

이미지 설명

위에 따르면 내용이 다른 두 에포크에 동시에 투표하는 것은 불법입니다. 슬라이드 2의 아래쪽 절반에 두 개의 분기된 체인이 포함된 경우 위쪽 분기된 체인의 두 에포크(빨간색 점)가 완료(finalize)되었으므로 위쪽 분기된 체인은 유효한 것으로 보이지만 분기된 아래 체인에는 또한 확정된 두 에포크가 포함되어 있지만 이 두 에포크는 나중에 확정되었습니다!

이미지 설명

슬라이드 3

이는 아래의 포크된 체인이 유효하지 않은 포크임을 의미합니다. 왜냐하면 투표가 아래의 두 최종 에포크를 따르는 경우 새로 투표된 에포크가 다른 포크에서 하나를 따를 것임을 의미하기 때문입니다. 체인의 에포크. 최종 체크포인트는 연대순이어야 하므로 이는 불법입니다. 이런 일이 발생하면 대다수의 검증자가 "불법 체인"의 시대에 투표했기 때문에 많은 수의 검증자가 심각한 불이익을 받게 됩니다. 따라서 이러한 유효성 검사기는 처벌을 받아야 합니다.

그게 다야! 검증자라면 슬롯 기간당 한 번만 투표하고 다른 사람들이 투표하는 것에 투표하는지 확인하십시오. 몰수당하지 않으려면! (걱정하지 마세요. 이것들은 모두 여러분이 사용하는 Ethereum 2.0 클라이언트에 내장될 것입니다)