Delphi Digital: THORChain 아키텍처 설계, 트랜잭션 메커니즘 및 크로스 체인 등에 대한 종합적인 해석

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이 글은 암호화폐 연구 기관인 델파이 디지털에서 발표한 "THORChain 연구 보고서"의 일부입니다. 원본 보고서는 2019년 12월에 발표되었습니다. 프로젝트의 핵심 내용. Lianwen은 Delphi Digital에서 전재할 권한이 있습니다.

예

• THORChain은 교차 체인 유동성 풀(또는 "자본 풀")을 가능하게 하는 상호 운용 가능한 애플리케이션별 블록체인입니다. 첫 번째 메인넷 반복인 BEPSwap은 2020년 상반기에 가동될 예정이며 BEP2 자산을 바이낸스 체인에 풀링할 수 있습니다. 그 후 완전한 크로스체인 구현 프로그램인 ASGARDEX가 출시됩니다. 2018년 시드 라운드 파이낸싱, 2019년 7월 바이낸스의 IDO 및 사모를 통해 THORChain은 총 210만 달러를 모금했습니다.

• 가치 제안 및 토큰 경제학

• 예

• 교차 체인 교환: 거래자는 중앙 집중식 교환을 사용하지 않고 체인 간에 직접 자산을 교환할 수 있습니다. THORChain의 기술 설계로 인해 비트코인, 이더리움, 바이낸스 체인 등과 같은 현재 주요 블록체인을 모두 지원할 수 있습니다.

수익을 얻기 위해 비생산적 자산을 담보: 비생산적 자산(예: BTC)의 소유자는 이러한 자산을 유동성 풀에 담보하고 거래 수수료 및 새로 발행된 RUNE을 징수하여 수익을 얻을 수 있습니다. THORChain의 유동성 풀 설계는 다른 모델(예: UniSwap)보다 재정 손실로부터 서약자를 더 잘 보호할 수 있으므로 서약 행동을 더욱 장려할 수 있습니다.

• 노드를 운영하여 수입을 얻으세요: 누구나 노드를 운영하기 위해 필요한 최소한의 RUNE(현재 100만 RUNE)를 결속하고 네트워크 운영에 참여할 수 있습니다. 그 대가로 거래 수수료를 부과하고 새로 발행된 RUNE을 통해 수익을 얻을 수 있습니다.

• 차익 거래 기회: 차익 거래자는 이익을 얻을 수 있으며 유동성 풀의 자산 비율이 균형을 되찾도록 도와줍니다.

• 주요 이점

• 무허가 및 프라이버시: 전 세계 누구나 ​​허가나 신원 공개 없이 체인을 통해 직접 자산을 교환할 수 있습니다. 또한 노드 운영자는 익명이며 어느 노드가 특정 트랜잭션에 서명했는지 식별할 수 없습니다.

• 약정된 유동 자산은 비수탁형입니다. 자산은 제3자 수탁자에게 위탁되지 않고 온체인에 풀링되며 분산형 네트워크로 보호됩니다.

보안은 유동성과 관련이 있습니다. 네트워크 보안을 보장하기 위해 보세되는 RUNE의 가치는 유동성으로 약속된 외부 자산(BTC 등) 가치의 2배여야 합니다. 이것은 스테이킹된 유동성의 가치가 상승함에 따라 보안을 뒷받침하는 가치도 상승한다는 것을 의미합니다.

독특한 수수료 모델: CLP(Continuous Liquidity Pool)는 슬리피지 기반 수수료 모델을 채택하여 유동성 제공자(공급자)가 더 큰 수요가 있는 자금 풀에서 적극적으로 찾도록 장려하는 고유한 방법을 제공합니다.

콜드 스타트: 초기 보상을 통해 RUNE은 유동성과 보안을 시작할 수 있습니다. 이 보상은 떨어지는 경향이 있지만 여전히 매수 후 보유 전략을 능가합니다.

RUNE에는 두 가지 주요 목적이 있습니다: 1) 유동성 풀에 담보되어야 하고 풀의 자산 쌍이 기초로 사용됩니다. 2) 보안상의 이유로 네트워크 노드 운영자는 RUNE 자산을 담보로 바인딩해야 합니다.

각 노드는 담보된 외부 자산의 2배에 해당하는 RUNE을 바인딩해야 합니다. $1 BTC를 넣을 때마다 노드는 안전하게 유지하기 위해 $2의 RUNE을 바인딩해야 합니다. 노드 운영자는 블록체인 네트워크 운영을 책임지고 "시스템 수익"의 2/3를 얻습니다. 비율의 균형이 맞지 않고 담보 자산의 가치가 노드 운영자가 구속한 RUNE 값보다 높을 경우 노드 운영자는 비율이 균형을 이룰 때까지 더 많은 시스템 수입을 얻습니다. 이러한 상황은 더 이상 사람들이 당분간 유동성을 약속할 동기를 부여하지 않지만 노드가 더 많은 RUNE을 바인딩하도록 자극하여 결국 비율을 균형으로 되돌릴 것입니다.

키 포인트

• 토르체인 개요

• 성공적으로 출시되면 THORChain의 무허가 교차 체인 유동성 풀은 BTC 및 USDT와 같은 강력한 제품 시장 적합성을 갖게 됩니다. 사실 단기적으로 이토록 많은 관심을 불러일으키는 다른 사용 사례를 찾기는 어렵습니다. 이 목표를 달성할 수 있는 첫 번째 프로젝트로서 중앙 집중식 거래소에서 진정한 분산형 미래로 디지털 자산 거래의 패러다임 전환을 촉발할 것입니다. 이것은 전체 암호 화폐 공간의 탄력성을 증가시킬 것입니다. 자본 풀의 유동성이 생성할 수 있는 네트워크 효과를 고려할 때 프로젝트는 승자독식 상황이 될 수 있습니다. 암호화 공간에는 빈 약속이 너무 많기 때문에 우리 팀은 일반적으로 이미 활성화된 애플리케이션과 네트워크에 대한 연구에 집중합니다. THORChain이 2020년 1분기에 완전히 구현될 것으로 예상되었지만 그렇게 되지 않을 것이라고 가정하는 것이 더 안전합니다. 따라서 이 보고서의 전반부에서 우리는 현재 정말로 중요한 단 한 가지를 탐구하는 데 집중합니다. THORChain이 실제로 작동할 수 있습니까?

• 키 포인트

• 프로젝트 개발 팀은 다른 프로젝트의 코드 기반을 영리하게 활용하고 THORChain을 구축하기 위해 새로운 방식으로 결합했습니다. 그렇게 하는 것은 야심차고 실행 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 아키텍처의 주요 구성 요소는 Cosmos SDK, Tendermint 및 Binance Chain의 TSS 코드베이스를 사용하여 구축되었습니다.

• 애플리케이션별 블록체인인 THORChain은 특정 사용 사례인 유동성 풀을 가장 효과적으로 제공하도록 최적화되어 있습니다. 경제 모델 설계에는 애플리케이션의 재정적 위험이 항상 네트워크 보안에 비례하도록 하는 인센티브 메커니즘이 있습니다. 성공적으로 출시되면 DeFi 분야를 휩쓸고 있는 유사한 교차 체인 디자인을 볼 수 있습니다.

• Tendermint를 사용하기 때문에 THORChain은 포크 저항과 거의 즉각적인 완결성을 가지지만 연결된 PoW 블록체인에는 이러한 특성이 없습니다. 따라서 포크 및 이중 지출이 유동성 풀에 미칠 수 있는 부정적인 영향을 줄이기 위한 몇 가지 조치가 취해졌습니다.

• 트랜잭션 메커니즘을 제외하고 THORChain은 중앙 집중식 거래소처럼 작동하지만 한 가지 중요한 차이점이 있습니다. 교환 지갑에 대한 제어가 분산되어 있다는 것입니다. THORChain의 유효성 검사기 노드는 체인의 유동성 풀을 제어하고 합의에 도달해야만 자금을 이체합니다. 12개의 노드가 활성화되면 네트워크는 유동성을 수용하기 시작하고 노드는 점차 99개 이상으로 증가합니다.

• 약속된 유동성은 원래 THORChain 체인의 일부 주소, 즉 "볼트"에 풀링됩니다. Asgard와 Yggdrasil의 두 가지 재무부가 있습니다. Asgard는 들어오는 자금(새로운 유동성)을 수락하고 Yggdrasil은 나가는 자금을 처리합니다(거래 실행). 자산 풀은 각 유형의 자산에 대해 별도의 대차대조표를 유지하며 유동성은 정기적으로 서로 다른 "금고" 간에 할당 및 이동됩니다.

• TSS(Threshold Signature Scheme)는 볼트 잠금을 해제하고 아웃바운드 트랜잭션을 전송(즉, 교환 수행)하는 데 사용됩니다. 이것은 개인 정보 보호 증가 및 거래 비용 감소와 같은 다중 서명에 비해 상당한 이점이 있습니다. 노드는 절대 개인 키를 보유하지 않지만 함께 모여 개인 키를 생성하고 오프 체인 무신뢰 계산을 통해 트랜잭션에 서명합니다. TSS는 여러 블록체인과 함께 작동할 수 있으며(새로운 체인에 대한 지원을 쉽게 추가할 수 있음) 이미 비트코인 ​​및 이더리움을 포함한 대부분의 주요 블록체인과 호환됩니다.

이 프로젝트는 오프체인의 미니멀한 거버넌스 접근 방식을 통해 프라이버시에 중점을 둡니다. 간단히 요약하자면, 1) 온체인 금고는 식별하기 어렵고 자금이 자주 이동합니다. 2) 노드는 익명이고 협업은 의도적으로 제한됩니다. 3) 트랜잭션에는 식별 가능한 특성이 없습니다. 4) 팀은 익명입니다.

상호 운용성을 판매 포인트로 사용하는 다른 프로젝트와 비교할 때 THORChain은 교차 체인 자산 전송에 "앵커 토큰"을 사용하지 않는 것이 특징입니다. 실제 BTC는 무허가 방식으로 실제 ETH로 교환되고 온체인에서 정산될 수 있습니다. 또한 노드에 예치된 RUNE의 가치가 항상 유동성 풀에 예치된 비 RUNE 자산의 2배가 되도록 보장하는 우수한 보안 모델을 가지고 있습니다. 이는 이론적으로 REN에서 2천만 달러만 Ren의 시스템에서 고정 자산으로 1억 달러를 확보할 수 있는 Ren의 접근 방식을 개선한 것입니다. 경쟁자가 THORChain의 접근 방식을 모방하려면 디자인과 전반적인 전략을 변경해야 하므로 THORChain은 가장 가까운 경쟁자보다 선점자 이점을 갖습니다.

BEPSwap은 원래 2020년 1월 3일에 출시될 예정이었으나 계류 중인 코드 및 경제에 대한 3회의 외부 감사로 인해 결국 출시가 지연되었습니다.

상호 운용 가능한 애플리케이션별 블록체인

THORChain은 처음부터 여러 번의 디자인 반복을 거쳐 현재 접근 방식이 실제로 어떻게 작동하는지에 대해 더 넓은 커뮤니티에서 혼란을 야기했습니다. 예를 들어, Github에서 제공되는 2018년 백서는 구식이며 해당 정보는 구식입니다. 따라서 이 보고서에 언급된 정보의 정확성을 확인하기 위해 개발팀과 연락을 취했습니다.

블록체인 상호 운용성은 많은 유명 프로젝트가 수년 동안 추구해 온 목표였습니다. 이를 염두에 두고 상대적으로 알려지지 않은 THORChain 팀은 이 오랜 기술적으로 어려운 문제에 대한 새로운 솔루션을 어떻게 개발했습니까? 짧은 대답은 그들이 하지 않았다는 것입니다. 대신 그들은 다른 프로젝트에서 개발한 코드베이스를 가져와 새로운 방식으로 결합했습니다. 이것은 오픈 소스 개발 운동의 검증입니다.

THORChain 인프라의 핵심을 개발하는 방법부터 시작하겠습니다. 팀은 의도된 목적에 맞게 Cosmos SDK를 활용하고 애플리케이션별 블록체인을 구축했습니다. 이 경우 응용 프로그램은 "유동성 풀"을 참조합니다. 최근까지 응용 프로그램은 일반적으로 범용 가상 머신이 있는 블록체인(예: Ethereum) 위에 배포되었습니다. 이에 대한 몇 가지 이유가 있습니다. 개발자가 새 애플리케이션을 시작하려고 할 때마다 처음부터 새로운 맞춤형 블록체인을 구축해야 하는 것은 비실용적입니다. 그렇게 하더라도 해당 블록체인은 사일로가 되어 다른 네트워크와 상호 운용할 수 없습니다. Cosmos SDK는 개발자에게 상호 운용 가능한 맞춤형 블록체인을 쉽게 생성할 수 있는 프레임워크를 제공하여 이를 변경합니다. 그러나 ATOM 보유자 여러분, 죄송합니다. 표시된 바와 같이 그것이 가져다주는 경제적 가치가 귀하에게 흐르지 않을 수 있습니다.

애플리케이션별 블록체인인 THORChain은 사용 사례에 가장 적합하도록 최적화할 수 있습니다. 공통 플랫폼에 구축하는 데 따른 제한으로 인해 어려움을 겪지 않습니다. 이 방법을 사용하면 보안 문제가 발생할 수 있지만 THORChain에는 보안을 보장할 수 있는 실행 가능한 경로가 있습니다. 인센티브는 애플리케이션의 재정적 위험이 항상 네트워크 보안에 비례하도록 설계되었습니다. Ethereum을 기반으로 구축하는 것이 더 안전할까요? 예, 하지만 실제로 더 안전해야 합니까? 시간이 지나면 알 수 있겠지만 성공한다면 유사한 크로스 체인 디자인이 DeFi 공간을 휩쓸고 있는 것을 볼 수 있습니다.

Cosmos SDK를 채택함으로써 THORChain은 구성 가능한 모듈(아래 그림에서 육각형으로 표시됨)으로 구축되어 개발 팀이 다른 사람들이 이미 구축한 다양한 기능을 플러그 앤 플레이할 수 있습니다. 합의 엔진(녹색 육각형)이 그러한 모듈입니다.

합의, 최종성 및 포크

THORChain은 Cosmos SDK의 기본 합의 엔진인 Tendermint를 사용합니다. 2014년 Cosmos 설립자 Jae Kwon이 처음 설계한 이 엔진은 이후 PoS(Proof-of-Stake) 합의 메커니즘 분야에서 선도적인 합의 엔진이 되었습니다. 여담으로, Ethereum이 Tendermint를 사용하지 않는 이유를 묻는 오래된 Reddit 게시물에 Vitalik과 Jae가 댓글을 달았습니다. Tendermint는 작업 증명(PoW) 합의에 비해 분기 저항 및 거의 실시간 최종성을 포함하여 특정 주요 이점을 가지고 있습니다. THORChain이 이러한 특성으로부터 이익을 얻을지라도 연결된 PoW 체인은 이익을 얻지 못하므로 다른 공격 벡터를 고려해야 합니다. 여기에서 해독해야 할 것이 더 많으므로 몇 가지 예를 통해 천천히 살펴보고 개념을 확실히 이해하도록 합시다. THORChain이 새로운 외부 체인에 대한 지원을 어떻게 강화하는지 설명하는 것으로 시작하겠습니다. 그런 다음 PoW 블록체인에 대해 방금 언급한 문제와 관련 위험을 완화하기 위해 THORChain이 취한 단계에 대해 자세히 설명합니다.

THORChain의 개발자가 비트코인 ​​블록체인에 대한 지원을 구현한 방법을 예로 들어 보겠습니다. 새로운 외부 체인이 적용되려면 THORChain 노드의 2/3 이상이 관찰을 시작해야 합니다. 노드가 완료되면 이 합의에 도달했고 이제 외부 체인이 활성화됩니다. 유동성 공급자는 BTC 스테이킹을 시작할 수 있고 거래자는 BTC 거래를 시작할 수 있습니다. 스테이킹된 자산(이 경우 BTC)은 항상 고유 블록체인의 볼트(주소)에 저장되며 노드에 의해 모니터링 및 제어됩니다. 일정 기간 동안 비트코인 ​​세계는 평화로웠고 모든 것이 순조롭게 진행되었습니다. 그런 다음 갑자기 큰 블록의 문제가 발생했고 Bitcoin 커뮤니티 구성원은 무언가를 변경해야 하며 즉시 발생해야 한다고 결정했습니다. 그 뒤를 이어 비트코인 ​​블록체인을 분할하는 논쟁적인 하드포크가 있었습니다. THORChain 노드의 경우 혼란스러운 상황이 발생할 수 있습니다. 노드는 유동성 풀에서 비트코인을 모니터링해야 하지만 현재 어떤 체인이 추적하기에 적합한지 모릅니다.

이 경우 가장 안전한 조치는 노드가 하나 또는 두 체인 모두에 대한 감시를 중지하는 것입니다. 검증 노드의 2/3 이상이 외부 체인에 대한 관찰을 중단하면 "라그나로크"가 자동으로 시작되고 유동성 풀에 약속된 BTC 자산은 소유자에게 안전하게 반환됩니다. (자세한 내용은 13 페이지 라그나로크 ). 향후에는 노드의 2/3 이상이 체인을 다시 관찰하기 시작하면 체인에 대한 지원을 다시 시작할 수 있습니다. 스테이킹된 자산을 보호하면서 커뮤니티에 통제권을 넘기는 간단하고 효율적인 프로세스입니다.

앞서 Tendermint가 "거의 즉각적인 완결성"을 제공한다고 말했습니다. 그게 무슨 뜻이야?

최종성은 트랜잭션이 완료되면 취소할 수 없도록 하는 것입니다. 안타깝게도 PoW 합의 메커니즘을 사용하는 블록체인에서는 트랜잭션이 블록에서 확인되더라도 여전히 취소될 수 있습니다. 구현하기 어렵지만 51% 공격이 발생하여 이중 지출이 발생할 수 있습니다. 그러나 점점 더 많은 블록이 체인에 추가됨에 따라 공격자가 이전 트랜잭션을 되돌리기가 점점 더 어려워집니다. 이것이 PoW 체인이 확률적 최종성을 갖는 것으로 설명되는 이유입니다. 그 오래된 거래는 최종적일 수 있습니다. 이중 지출의 위험을 줄이는 것은 THORChain의 스테이커와 거래자에게 영향을 미칩니다. PoW 체인에서 유동성을 인출하는 스테이커는 자금을 잠금 해제하려면 24시간을 기다려야 합니다.

그러나 트레이더의 경우 그렇게 오래 기다릴 가능성은 낮으며 소액 거래의 경우 이러한 대기는 전혀 필요하지 않습니다. 따라서 개발자는 거래자가 기다려야 하는 확인 수를 세는 훌륭한 프레임워크를 만들었습니다. 간단히 말해서 기본은 네트워크의 보안과 관련된 거래의 규모입니다. 예를 들어 비트코인의 보안 강도를 기반으로 이 방법을 사용하는 $25,000 BTC 거래는 1회의 확인만 기다리면 됩니다. 또한 THORChain의 유동성 풀은 AMM(Automated Market Maker Model)을 사용하기 때문에 일반적으로 작은 거래가 큰 거래보다 슬리피지 측면에서 더 공정합니다. 보안 목표의 관점에서 보면 이성적인 행위자는 소액을 두 배로 지출할 수 있도록 비용이 많이 들고 어려운 공격을 시도하지 않을 것이기 때문에 이것도 괜찮습니다.

바운드 유효성 검사기 노드

우리는 이전 슬라이드에서 노드에 대해 간략히 다루었으며 이 주제는 더 심도 있는 논의가 필요합니다. 하지만 본격적으로 들어가기 전에 한 걸음 물러서서 THORChain의 접근 방식이 중앙 집중식 거래소(CEX)에 대한 기존 관행과 어떻게 비교되는지 살펴보겠습니다. CEX를 이용하여 거래자는 온체인 거래를 거래소의 지갑으로 보내고, CEX는 거래소의 지갑을 체인에서 관리하며 내부적으로 거래에 대한 회계처리를 합니다. 거래소의 지갑에서 인출 지갑은 거래자에게 지불하는 발신 거래를 보냅니다. THORChain의 디자인은 유사하지만 "교환 지갑"을 제어하는 ​​사람이 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

첫째, THORChain의 거래자는 항상 자산을 관리하고 거래는 온체인(결국 탈중앙화 거래소)에서 정산됩니다. 유동성 공급자(LP)만 자산을 양도하고 담보로 제공하면 됩니다. 그러나 이러한 자산을 호스팅하는 중앙 집중식 제3자를 신뢰하는 대신 유동성 공급자는 스테이킹된 자산의 보안을 보호하기 위해 경제적으로 인센티브가 제공되는 스테이킹된 노드의 분산형 네트워크를 신뢰합니다. 본질적으로 차이점은 정말 간단합니다. THORChain은 유동성을 제어하는 ​​권한을 분산시킵니다. 미래에 THORChain은 사람들이 풀링되지 않은 자율적인 방식으로 유동성을 확보할 수 있는 전용 검증 노드를 가질 수도 있습니다. 우리는 성공적으로 출시된다면 비트코인 ​​커뮤니티에 상당한 매력을 갖게 될 것이라고 믿습니다.

필요한 최소 RUNE 양을 바인딩하는 한 누구나 THORNode 노드를 실행할 수 있습니다. 현재 최소 임계값은 100만 RUNE입니다. THORNode는 해당 체인의 풀 유동성을 직접 모니터링하기 위해 "관찰"하는 각 외부 체인에 대해 노드를 실행해야 합니다. 이러한 노드는 THORNode에서 관리합니다. Bitcoin, Ethereum 등과 같은 노드를 실행하는 데 필요한 스토리지 및 대역폭을 고려할 때 THORNode를 실행하는 운영 비용이 증가하여 보세 자금 이외의 추가 비용이 필요할 수 있음은 자명합니다.

정리해야 하는 오래된(이 경우 불필요한) 데이터가 있는 외부 노드를 신속하게 동기화하면 이 문제를 완화할 수 있습니다. 다음 슬라이드에서 볼 수 있듯이 합의 엔진 Tendermint 및 서명 체계 TSS에는 단기적으로 총 노드 수를 100개 미만으로 제한할 수 있는 다른 제한 사항이 있습니다. RuneVault에 스테이킹된 현재 RUNE을 기준으로 781명의 스테이커 중 25명이 오늘 네트워크가 시작되면 노드를 실행하기에 충분한 RUNE을 갖게 됩니다.

12개의 퍼블릭 노드가 활성화되면 메인넷의 첫 번째 배포 버전인 BEPSwap(ChaosNet)이 유동성을 수용하기 시작합니다(15페이지에서 이에 대해 자세히 설명합니다). ChaosNet이 성공적으로 실행되면 전체 메인넷이 가동되며 한 달 내에 노드 수를 12개에서 33개로 점진적으로 늘릴 것으로 예상됩니다. 이후 단기적으로 99노드 달성이 목표다. 이러한 노드가 충분히 "탈중앙화"되어 있습니까? 어쨌든 단일 거래소를 신뢰하는 것보다 더 분산되고 더 안전해집니다. 그것이 정말로 중요한 것입니다.

약속된 유동성 풀

네트워크가 유동성 인출에 서명하고 승인하려면 합의에 도달해야 하지만 누구나 허가 없이 유동성을 스테이킹할 수 있습니다. 후자의 요점은 유니스왑에 풀링된 자금을 공개하기 전에 이더리움의 합의 필요성과 동의어입니다. 유동성으로 약속된 자산은 네이티브 체인의 "볼트"라는 주소에 모입니다. 이러한 저장소의 주소는 다음 페이지에서 설명하는 이유로 일반 주소와 구별할 수 없습니다. 각 외부 체인에는 서로 다른 용도로 사용되는 두 가지 유형의 금고가 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. Asgard 및 Yggdrasil - Asgard는 들어오는 모든 자금(새로운 유동성)을 받는 반면 Yggdrasil은 모든 나가는 자금을 처리합니다(각 거래 실행). 이제 각 유형에 대해 자세히 설명하겠습니다.

각 체인에는 해당 체인에 스테이킹된 유동성을 받는 최소 1개의 아스가르드 금고가 있습니다. Asgard 금고는 합의에 따라 금고 밖으로 자금을 옮길 수 있는 일련의 검증 노드에 의해 관리됩니다. 이상적으로는 미래에 네트워크의 전체 활성 검증자 세트(99개 이상)가 각 체인에서 유일한 Asgard의 일부가 될 것입니다. 그러나 현재의 서명 체계(TSS)와 합의 메커니즘(Tendermint)의 한계로 인해 네트워크는 가까운 시일 내에 각 체인에 Multi-realm Asgard를 가질 수 있습니다. 합의에 도달하기 위한 조건은 99개 노드 중 66개 노드 중 유일한 아스가르드 재무부의 참여가 아니라 33개 노드 중 22개 노드 중 3개의 아스가르드 참여입니다.

Asgard가 새로운 유동성 자금에 액세스하면 자산은 분할되어 각각 다른 온체인 주소를 가진 더 작은 Yggdrasil 금고로 전송됩니다. Yggdrasil 금고의 수를 계산하려면 Asgard 유효성 검사기 세트의 크기를 고려하여 3으로 나눕니다. 예를 들어 33개의 유효성 검사기가 있는 Asgard 금고에는 11개의 Yggdrasil 금고가 연결되어 있습니다. 이 이그드라실 볼트 각각에는 3개의 유효성 검사기가 있으며 3개의 유효성 검사기 중 2개가 트랜잭션에 서명하기 위해 합의에 도달해야 합니다. 유효성 검사기 세트가 작을수록 네트워크는 발신 활동(트랜잭션)을 더 빠르게 실행할 수 있습니다. 예를 들어 Asgard의 서명은 합의에 도달하는 데 33개 노드 중 22개가 필요하며 몇 분이 걸릴 수 있는 반면, Yggdrasil 볼트는 합의에 도달하는 데 3개 노드 중 2개만 필요하며 서명 속도는 1초 미만일 수 있습니다. 검증자 집합은 작지만 트랜잭션 기반 위임 및 인센티브 구조의 존재로 인해 공격하기가 매우 어렵습니다.

개념적으로 Yggdrasil은 덜 안전하지만 더 성능이 좋기 때문에 보험 핫 월렛으로 생각할 수 있습니다. Asgard는 보안은 높지만 성능은 낮은 콜드 월렛과 같습니다. THORChain은 각 자산에 대해 단일 잔액을 유지하며, 약속된 유동성은 여러 재무부에 분배되고 정기적으로 다른 재무부 간에 이동됩니다. 각 외부 체인에서 각 유효성 검사기는 1 Asgard 및 1 Yggdrasil의 일부입니다. 이 주제를 논의할 때 RUNE이 바이낸스 체인(토큰이 출시되는 곳)에 초점을 맞출 것이라는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 바이낸스 체인의 중앙 집중화로 인해 THORChain의 성공이 바이낸스 자체에 실존적 위협이 될 수 있으므로 검열 및 기타 공격의 위험이 있을 수 있습니다. 현재 사용할 선례는 없지만 팀은 향후 RUNE을 다른 체인, 심지어 THORChain 자체로 이전할 수 있는지 면밀히 주시하고 있습니다.

제한된 서명 메커니즘과 다중 서명

이제 우리는 THORChain의 일반적인 아키텍처를 설명했으므로 이러한 모든 조합에서 핵심 역할을 하는 하나의 기술 구성 요소를 탐구할 수 있습니다. 블록체인 기본 사항에 대한 간단한 복습부터 시작하겠습니다. 자산을 주소 밖으로 옮기려면(또는 UTXO를 사용하려면) 유효한 거래에 서명하기 위해 해당 주소(또는 UTXO)와 연결된 개인 키가 있어야 합니다. 기본 계층에서 THORChain은 스왑을 수행할 때 수행하는 작업을 수행합니다. 1) 스왑에 대한 오프 체인 합의에 도달하고 2) 재무부에서 자산을 이동하기 위한 트랜잭션에 서명합니다. 트랜잭션은 네이티브 체인에서 방금 구입한 자산에 대해 거래자에게 지불합니다. .

거래에 공동으로 서명하는 여러 당사자의 개념은 다중 서명 MultiSig 주소가 작동하는 방식을 상기시킬 수 있습니다. 이것은 직관적으로 이해가 되는 것처럼 보이지만 실제로 THORChain은 몇 가지 핵심 이점이 있는 새로운 유형의 TSS(Threshold Signature Scheme)를 사용합니다. TSS와 MultiSig 모두 트랜잭션에 서명하기 위해 여러 당사자(N 중 M)가 필요하지만 유사점은 여기서 끝납니다. MultiSig를 사용한다는 것은 각 당사자가 서로 다른 잠금에 응답하는 고유한 키를 갖는다는 것을 의미합니다.

예를 들어, 당사자가 5명(N=5)인 경우 각 키에 대해 총 5개의 잠금이 설정됩니다. 키로 나가는 트랜잭션에 서명하려면 최소 3자(M=3)가 필요할 수 있습니다. 이러한 개인 키는 정적이며 각 당사자가 로컬로 저장하며 서명 프로세스는 전적으로 온체인입니다. MultiSig 주소를 식별하고 서명자를 온체인에서 관찰하는 것도 매우 간단합니다. Bitcoin MultiSig를 사용하여 설명하겠습니다.오른쪽 표에서 각 유형의 MultiSig*에 얼마나 많은 BTC가 보유되어 있는지 명확하게 확인할 수 있습니다. MultiSig 거래는 또한 수수료가 더 높습니다(서명당 더 많은 데이터가 생성됨).

TSS를 사용할 때 여러 당사자(이 경우 THORNode 노드)는 여전히 공동으로 트랜잭션에 서명해야 하지만(자금 잠금 해제) 하나의 개인 키만 사용합니다. 이것은 어떻게 이루어 집니까? 첫째, 각 노드에는 로컬로 저장되고 비공개로 유지되며 다른 노드에 공개되지 않는 정보가 있습니다. 무신뢰, 대화형 및 오프체인 계산을 통해 노드는 비밀을 결합하여 단일 개인 키를 생성하고 트랜잭션에 서명합니다. 개인 키는 프로세스 전체에서 공개되지 않았습니다. 볼트 주소는 단일 키를 가진 다른 주소처럼 보이기 때문에 식별하기 어려울 뿐만 아니라 서명자(노드)의 ID도 비공개로 유지됩니다. 외부 관찰자는 누가 키 생성 및 서명 프로세스에 관여했는지 확인할 수 없습니다. 이 방법은 MultiSig에 비해 더 나은 프라이버시와 더 낮은 거래 수수료(1개의 서명을 사용하여 생성되는 데이터가 적음)를 제공합니다. 또한 TSS는 체인에 구애받지 않으므로 THORChain은 적은 개발 노력으로 새로운 외부 체인을 지원할 수 있습니다.

키 생성 및 유효성 검사기 교체

기본적으로 THORChain은 IBC 프로토콜에 의존하는 대신 교차 체인 통신에 TSS를 사용합니다(미래에 사용될 수도 있음). THORChain은 Rosario Gennaro와 Steven Goldfeder의 2018년 논문을 기반으로 바이낸스 체인의 TSS 코드베이스를 구현하고 있습니다. 그들의 방법은 이전 ECDSA 제한 설계를 개선하고 속도를 더욱 높이며 궁극적으로 키 생성을 위해 비밀 정보를 배포하기 위해 신뢰할 수 있는 중개자가 필요하지 않습니다. 논문 제목은 "Fast Multiparty Threshold ECDSA with Fast Trustless Setup"입니다. 바이낸스는 2019년 11월 TSS 라이브러리를 오픈 소스화했습니다.

TSS는 어떤 면에서 게임 체인저이지만 THORChain은 중요한 외부 블록체인과 호환되지 않는 경우 이점을 얻지 못합니다. 다행스럽게도 현재 대부분의 주류 블록체인 네트워크, 특히 secp256k1에서 사용하는 암호화 곡선과 호환되는 ECDSA 서명을 생성하기 때문입니다. 이는 비트코인과 이더리움이 secp256k1을 사용하기 때문에 매우 중요합니다. 즉, TSS는 이제 두 블록체인 모두와 호환됩니다.

따라서 THORChain은 아직 발명되지 않은 완전히 새로운 기술에 의존하지 않으며 외부 블록체인이 통제할 수 없는 업데이트를 할 때까지 기다리지 않습니다. 그러나 새로운 암호화 프로토콜을 사용하면 코드가 실제 적대적인 환경에서 덜 테스트되기 때문에 더 높은 위험이 수반된다는 점을 강조해야 합니다. 이 위험을 완화하기 위해 바이낸스 체인의 TSS 코드베이스는 2019년 10월 Kudelski Security의 제3자 감사를 받았습니다. 감사 결과 10개의 보안 문제가 발견되었으며 모두 패치가 적용된 중간 및 낮은 수준의 문제였습니다. 또한 감사자는 "감사 프레임워크에서 식별된 모든 문제는 자체적으로 프로그램의 보안을 완전히 손상시키거나 비밀 데이터를 복구하기 위해 악용될 수 없습니다"라고 언급했습니다. THORChain 팀 자체도 제3자 TSS 감사를 받고 있습니다.

이 보고서의 앞부분에서 우리는 THORNode 노드가 활성 유효성 검사기 세트 안팎으로 회전하는 방법을 설명하지 않고 논의했습니다. 3일마다(50,000 블록) THORChain은 가장 오래되고 가장 신뢰할 수 없는 2개의 검증자를 2개의 새로운 검증자로 자동 교체합니다. 새로운 유효성 검사기에 대한 선택 기준은 바인딩된 RUNE의 수입니다. 유효성 검사기의 정기적인 교체는 네트워크 캡처 및 정체를 방지하는 데 도움이 되지만 그 이상입니다.

사실상 유효성 검사기 교체가 발생할 때마다 "재설정"을 의미합니다. 새로운 유효성 검사기 세트가 결합되어 새 자금 주소에 대한 새 키를 생성합니다. 완료되면 이전 재무부에 보관된 모든 묶인 자산이 새 재무부로 이동됩니다. 그러나 어떤 경우에는 이것이 제대로 작동하지 않아 유동성 공급자에게 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 이벤트에서 검증인의 1/3이 이탈하기 전에 떠나고 영구 저장한 필수 정보를 삭제하면 재무부의 자산이 영원히 잠기는 상황이 발생할 수 있습니다. 좋은 소식은 검증자도 담보를 잃게 된다는 것입니다. 따라서 이러한 유형의 "공격"은 합리적이고 이익을 추구하는 노드에 의해 의도적으로 수행되지 않을 수 있습니다. 비합리적인 행위자는 물론 위험하지만 다른 암호 경제 시스템에서도 마찬가지입니다.

9페이지에서 언급했듯이 활성 검증자가 많을수록 체인당 하나의 Asgard 라이브러리만 보유하기가 더 어려워집니다. 키 생성 노력에 더 많은 유효성 검사기가 추가됨에 따라 프로세스를 완료하는 데 걸리는 시간이 기하급수적으로 증가합니다. 이 작업이 10분 이상 걸리면 유효성 검사기는 자동으로 더 작은 하위 집합으로 분할되어 "다중 도메인 Asgard"가 됩니다. 이렇게 하면 프로세스 속도가 상당히 빨라집니다. 이 모든 것을 종합하는 동안 TSS는 Asgard가 달성할 수 있는 상한선(22/33)을 설정하는 반면 Tendermint는 도달할 수 있는 활성 노드 수에 대한 상한선(현재 100개 이하)을 설정한다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. .

익명성 및 거버넌스

THORChain의 주요 가치 제안은 무허가형 개인 교차 체인 교환입니다. 이를 이해하는 것이 중요합니다. 최근 분산형 거래소(DEX)의 부상에도 불구하고 블록체인 간의 상호 운용성 부족으로 인해 자산의 교차 체인 거래는 중앙 집중식 거래소(CEX)를 통해 이루어졌습니다. 당연히 글로벌 규제 환경 외에도 CEX는 고객 알기(KYC) 절차를 강화하고 특정 자산 거래를 블랙리스트에 올리며 특정 국가의 사용자를 점점 더 자주 차단하고 있습니다. 이는 CEX의 수익성을 감소시킬 수 있지만 수명을 늘릴 수 있습니다. THORChain은 CEX가 남긴 격차를 잘 채울 수 있습니다. 우리 팀은 법을 우회하기 위해 THORChain을 사용하는 것을 확실히 지원하지 않습니다. 마치 비트코인이 이러한 목적으로 사용되어서는 안 되는 것과 같습니다. 개인은 자신에게 적용되는 모든 법률을 준수해야 하며 특히 잠재적인 노드 운영자는 극도의 주의를 기울여야 합니다.

앞서 우리는 외부 관찰자가 온체인 볼트를 식별하기 어려운 이유와 볼트가 자산을 자주 이동시키는 방법에 대해 설명했습니다. 금고를 분리할 수 있더라도 어떤 검증인이 어떤 트랜잭션에 서명했는지 알 수 없습니다. TSS 트랜잭션은 단일 키로 서명된 다른 트랜잭션처럼 보입니다. 어떤 노드가 서명에 참여했는지 확인할 수 없습니다. 노드 자체도 추적할 수 없습니다. 개인 정보 보호에 대한 우려를 반영하는 기술적 세부 사항도 많이 있습니다. 노드는 익명이며 네트워크 거버넌스 모델도 의도적으로 노드 간 조정 기능을 제한합니다. 프로젝트의 개발 팀조차도 익명을 유지하기 위해 노력하고 있으며, 이는 더 광범위한 참조 맥락에서 의미가 있습니다(Satoshi Nakamoto는 누구입니까?). 요약하면, 익명의 팀이 무허가 비수탁 교차 체인 트랜잭션을 촉진하기 위해 익명 노드의 분산 네트워크를 시작합니다. 암호화폐 세계의 정신을 증류할 수 있다면 바로 이것이다.

THORChain은 거버넌스에 대한 오프체인의 미니멀한 접근 방식을 취할 것입니다. 처음에 팀은 AEsir 프로토콜이라는 개발 중인 메커니즘을 통해 온체인 거버넌스를 구현할 계획입니다. 그러나 그들은 나중에 다른 블록체인에 대한 낮은 참여, 유권자의 사회적 제스처 가능성, 투표 조작 또는 규제 간섭의 위험으로 인해 아이디어에 실망했습니다. 이것은 유효한 우려 사항입니다. 실행 중인 소프트웨어가 대부분의 노드와 완전히 호환되는 경우에만 이러한 노드가 유효한 블록을 생성할 수 있습니다. 이전 페이지에서 유효성 검사기 교체가 어떻게 네트워크 재설정을 달성할 수 있는지 언급했습니다. 이는 노드가 실행하는 소프트웨어를 변경할 수 있는 시기와도 관련이 있습니다. 노드가 현재 유효성 검사기 세트에 합류하면 사전 "이동" 없이 해당 노드를 변경할 수 있는 방법이 없습니다.

즉, 변동 이벤트는 새로운 소프트웨어 업그레이드를 사용할 수 있는 시간이기도 합니다. 시스템을 변경하려면 개발자 커뮤니티에서 테스트, 검증 및 토론을 위해 오프체인 개선 제안(TIP)을 제출해야 합니다. 업데이트는 이전 버전과 호환되어야 합니다. 업데이트가 유익한 것으로 판명되면 노드 소프트웨어에 통합되어 새 노드가 업데이트를 실행하고 지원을 명시할 수 있습니다. 대다수의 사람들이 동일한 소프트웨어를 실행하면 시스템이 자동으로 업그레이드됩니다.

보안 및 자금에 대한 위험

긴급 상황이 발생하고 중요한 업데이트를 제때 조정할 수 없는 경우 어떻게 됩니까? 또는 시스템에 유동성이 있는 동안 대부분의 노드가 오프라인이면 어떻게 됩니까? 두 질문에 대한 대답은 간단합니다. 라그나로크에 전화하십시오. 이 북유럽 용어는 "세계의 끝과 부활"을 의미하며 THORChain의 폐쇄 절차에 적합한 이름입니다. 활성 노드의 최소 임계값(현재 수는 4)에 도달하면 시스템이 자동으로 종료되고 모든 약속된 자산은 유동성 공급자(LP)에게 반환됩니다. 나중에 네트워크를 다시 시작할 수 있습니다. THORChain은 유동성 공급자가 궁극적으로 네트워크 가치의 동인이기 때문에 담보 자산의 보안을 최우선 순위로 둡니다.

THORChain이 자산 담보 제공자에게 안전하지 않다면 수익률이 높든 낮든 무슨 상관이 있습니까? 자산이 손실되거나 도난당할 것이라고 생각한다면 아무도 유동성을 제공하지 않을 것입니다. 이것이 바로 THORChain의 경제 모델 설계가 정말 뛰어난 부분입니다. 노드가 구속하는 자본의 가치는 항상 유동성 공급자가 제공하는 모기지 자본의 가치와 같거나 커야 합니다. 비율이 떨어지고 담보 자산의 가치가 보세 담보 자산의 가치보다 크면 노드 운영자는 비율이 고정될 때까지 "시스템 혜택"을 얻을 수 없습니다. 이것은 일시적으로 유동성 증가에 대한 인센티브를 제거하는 동시에 노드가 더 많은 RUNE을 결속할 인센티브를 강화합니다. 이 자체 안정화 메커니즘은 비율을 다시 균형으로 가져와야 합니다. 실제로 네트워크의 지원 자산 가치는 항상 유동성과 함께 증가해야 합니다. 다음 페이지에서 논의하겠지만 이것은 다른 유사한 블록체인 네트워크에는 없는 중요한 기능입니다.

합의 메커니즘 Tendermint의 규칙에 따르면 노드의 1/3 이상이 악의적인 작업을 수행하면 네트워크 작동이 중지되지만 모기지 자산은 여전히 ​​안전하게 유지됩니다. 실제로 악의적인 노드에 묶인 자금은 여전히 ​​잠겨 있어 벌금이 부과될 위험이 있습니다. 그러나 노드의 2/3 이상이 악의적으로 행동하면 금고에서 스테이킹된 자산을 훔칠 수 있으며 담보 자본에 벌금이 부과되지 않을 수 있습니다. 이 시점에서 노드는 네트워크의 "진실 소스"가 되기 때문입니다. 아래와 같이 THORChain의 경제 설계는 합리적이고 이익 지향적인 참여자를 강력하게 억제하는 역할을 합니다. 두 가지 다른 경우를 보여주지만 가장 오른쪽 열이 유일하게 현실적인 결과입니다.

물론 악의적인 노드는 바인딩된 RUNE가 슬래시되지 않지만 반드시 그럴 필요는 없습니다. 이러한 공격은 RUNE의 가격을 그 자체로 $0까지 떨어뜨릴 가능성이 높습니다. 아래 첫 번째 행에서 볼 수 있듯이 노드는 투자된 $66 자본당 최대 $50의 비 RUNE 자산만 풀에서 훔칠 수 있는 상황에 직면합니다. 묶인 RUNE이 이제 가치가 없고 공격으로 인해 $16를 잃었다고 가정해 보겠습니다. 그러나 이것은 담보 자산의 내부(풀) 가격이 외부 가격과 일치한다고 가정한다는 점에 유의해야 합니다. 일부 극단적인 경우 외부 가격이 달라지고 이 동적 메커니즘이 실패합니다.

경쟁 우위

무허가 교차 체인 유동성을 제공할 수 있다는 것은 오늘날 명확한 시장 적합성과 함께 중요한 사용 사례임이 분명합니다. 그렇긴 하지만, 어떤 형태로든 그것을 제공하기 위해 노력하는 여러 경쟁 프로젝트가 있다는 것도 논리적입니다. 언급할 가치가 있는 몇 가지 프로젝트는 Ren, Cosmos 및 Bancor입니다. 2019년 2월에 우리 팀이 처음 보고한 프로젝트인 Ren을 먼저 살펴보겠습니다. 하지만 이후 프로젝트의 초점은 변경되었습니다.

Ren과 THORChain은 디자인의 일부 측면을 공유합니다. 예를 들어, 둘 다 Tendermint 합의 메커니즘을 사용하고 검증자가 각자의 네트워크를 보호하기 위해 토큰을 스테이킹하도록 요구합니다. 이상하게도 그들은 둘 다 테스트를 Chaosnet이라고 명명했습니다. Ren's Chaosnet에 대해 말하자면, 그들은 현재 활성화된 분산형 거래소를 배포하고 있으며 DEX는 DAI, BTC, BCH 및 ZEC 간의 교환을 지원합니다. 개인적으로 우리는 그것을 통해 트랜잭션을 실행한 적이 없지만 팀이 실제로 작업하고 있는 제품이 아니라 개념 증명일 뿐이라는 점을 이제 분명히 하고 싶습니다. Ren은 자신의 교차 체인 교환을 시작하고 싶지 않습니다.

대신 기존 DeFi 애플리케이션이 인프라 RenVM을 통합하여 교차 체인 자산을 애플리케이션에 가져올 수 있기를 바랍니다. 그들은 Uniswap과 경쟁하기를 원하지 않지만 BTC를 유동성 풀로 가져오는 수단이 되기를 원합니다(예, 우리는 이미 wBTC 풀이 있다는 것을 알고 있습니다). 이것은 디자인의 뉘앙스가 작용하는 곳입니다. THORChain은 스스로를 "일방향 상태 앵커"라고 설명하고 Ren, Cosmos 및 Bancor는 "양방향 상태 앵커"라고 설명합니다.

BTC와 ETH를 사용하여 둘의 차이점을 설명하겠습니다. Ren의 "양방향 상태 앵커"는 기본 체인에서 BTC를 잠그고 Ethereum에서 동일한 양의 앵커 토큰을 생성하는 것입니다. Ren은 이 앵커 토큰을 BTC의 ERC-20 형식인 "renBTC"라고 부릅니다. 이러한 앵커 토큰은 이를 지원하는 BTC의 잠금을 해제하기 위해 파괴되어야 합니다. 반대로 THORChain은 페깅된 토큰을 사용하지 않고 자체 체인에서 자산을 이동하는 방법만 결정합니다. 거래자로서 저는 자산의 출처 체인을 "떠나지" 않고 실제 BTC를 실제 ETH로 거래할 수 있습니다.

이것은 페깅된 토큰의 잠재적인 사용을 무시하는 것이 아니라 고유한 위험이 있습니다. 예를 들어 renBTC는 BTC와 1:1로 고정되어 있지만 가격은 다를 수 있습니다. 왜? 즉, renBTC를 보유하는 것이 BTC를 보유하는 것보다 더 위험합니다. 내가 거래자라면 renBTC를 DeFi에서 사용하는 대가로. 내가 이 자산을 보유하고 있는 한, Ren의 교차 체인 브리지가 불안정해지면 앵커 디커플링 위험이 현실화되면 내가 소유한 renBTC는 가치가 없을 수 있습니다.

Ren의 보안이 완전히 활성화된 후 THORChain과 어떻게 비교됩니까? 솔직히 Ren에게는 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 이전 페이지에서 설명한 경제 모델이 없습니다. 이론적으로 페깅된 자산에서 1억 달러를 보호할 수 있지만 공격에 필요한 REN은 2천만 달러만 필요합니다. 그리고 THORChain은 근본적으로 이러한 유형의 불균형이 없습니다. Ren이 THORChain의 보안 메커니즘을 복제하려는 경우 Ren은 디자인의 일부(즉, 체인의 Oracle)를 다시 실행하고 전체 전략을 재고해야 합니다.

단기적으로 THORChain의 높은 발행률은 유동성의 콜드 스타트를 달성하고 성장에 긍정적인 피드백을 가져올 수 있는 강력한 원동력이기도 합니다. 렌은 이런 특성이 없습니다. 또한 Ren은 다른 프로젝트에서 사용할 인프라이므로 채택 여부는 외부 당사자에 따라 다릅니다. Ren이 네트워크의 보안을 유지하기 위해 충분한 교차 체인 거래 수수료를 생성하는 것이 어려울 수 있습니다. Ren의 팀은 거래 수수료 외에 고정 자산의 1%에 해당하는 연회비를 추가하는 제안을 이미 고려하고 있습니다. 2019년 11월 Ren에 따르면 고정된 토큰을 어떤 방식으로든 사용할 수 있지만 이러한 토큰과의 상호 작용은 거래자에게 너무 추상적으로 보입니다. 이것은 좋게 들리지만 적어도 현재로서는 사람들이 앵커 토큰을 사용하는 대신 무허가 교차 체인 방식으로 자산을 직접 거래하는 것을 선호해야 합니다. 유동성은 강력한 네트워크 효과가 있으며 질적 변화를 달성하는 첫 번째 프로젝트는 승자독식의 위치에 놓일 수 있습니다.

RuneVault, BEPSwap 및 ASGARDEX

THORChain이 성공적으로 출시되려면 유동성 콜드 스타트를 달성하고 더 넓은 커뮤니티에 대한 관심을 불러일으킬 올바른 인센티브 메커니즘과 함께 기술이 건전해야 합니다. 이 기사를 읽은 후 THORChain이 기술 수준에서 어떻게 작동하는지 잘 이해하셨기를 바랍니다. 다음 섹션에서 경제적 인센티브를 분석하기 전에 THORChain이 어떻게 토큰을 사용하여 관심을 불러일으키고 토큰이 출시 전략에 어떻게 부합하는지 논의해 보겠습니다.