원제: "Serenity" Tranquility--ETH2.0 Beacon Chain의 선택과 철학

원저자: Steven | Chain Hill Capital Co-Founder & Partner

이 기사는 원래 Chain Hill Capital의 파트너이자 Alpha Strategy의 책임자인 Steven이 작성한 것입니다.

지난 10월 4일 이더리움 개발팀이 ETH2.0의 창업 조건을 발표하고 입금 주소를 발표한 이후 다양한 ETH 심층 참여자들이 자신의 32개 이상의 ETH를 희생하며 창업을 지원했고, 마침내 10월 15일 온 24일, Vitalik은 최소 16,384개의 32-eth 검증자 예금의 시작 요구 사항을 초과하여 총 524,000 ETH 이상을 충족했습니다.ETH2.0 메인넷은 12월 1일 이른 아침에 정시에 출시되었습니다.

보조 제목

1.0 원칙 세레니티의 디자인 철학

단순함 단순함

암호화 경제학에서 지분 증명 및 샤딩 기술의 고유한 복잡성을 기반으로 Serenity는 1) 개발 비용 최소화, 2) 예상치 못한 보안 문제의 위험 감소, 3) 미래의 개발자는 프로토콜을 설계할 때 사용자에게 프로토콜의 세부 사항과 적법성을 설명해야 합니다. (세 번째로 일부 프로토콜의 복잡도가 불가피할 경우 Layer 2 Protocol > Client Implementation > Protocol Specification 순으로 우선순위를 따를 것)

장기 안정성 장기 안정성

기본 프로토콜의 구성은 완벽하고 충분히 예측 가능해야 향후 10년 이상 동안 변경이 필요하지 않으며 모든 혁신은 이러한 기본 계층을 기반으로 상위 프로토콜 계층 및 구축에서 발생할 수 있습니다.

충분

Serenity는 기본적으로 그녀의 프로토콜 위에 가능한 한 많은 애플리케이션을 구축할 수 있도록 보장할 것입니다.

종심방어 종심방어

프로토콜은 가능한 모든 보안 가정 하에서 무차별적으로 작동할 수 있습니다. (예: 네트워크 대기 시간, 오류 수, 사용자의 사악한 동기.

전체 라이트 클라이언트 검증 가능성 모든 라이트 노드를 검증할 수 있습니다.

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2.0 Layer1 VS Layer2 Layer 1 프로토콜과 Layer 2 프로토콜 간의 균형

모든 블록체인 프로토콜에서 Layer 1에 더 많은 기능을 추가할지 또는 Layer 1을 가능한 한 단순하게 설계하고 Layer 2에 더 많은 기능을 구축할지에 대한 논쟁이 있습니다.

그중 Layer2를 지원하는 이유는 다음과 같습니다.

a. 합의 계층의 복잡성 감소

b. 합의 레이어 수정 필요성 감소

c. 합의 계층 실패 위험 감소

d. 프로토콜 거버넌스의 부하 및 정치적 위험 감소

e. 시간이 지남에 따라 더 유연해지고 새로운 아이디어를 구현할 수 있습니다.

Layer1을 지원하는 이유는 다음과 같습니다.

a. 모든 사람이 새 프로토콜(하드포크)로 업그레이드하도록 강제하는 메커니즘의 부족으로 인해 개발이 지연되는 위험을 줄입니다.

b. 잠재적으로 전체 시스템의 복잡성 감소

c. 첫 번째 레이어가 충분히 강력하지 않으면 두 번째 레이어 프로토콜에서 그렇게 복잡하고 거대한 메커니즘을 구축하는 것이 불가능합니다(비트코인 네트워크에서 이더리움을 구축할 방법이 없는 것처럼).

이더리움 2.0의 대부분의 콘텐츠는 레이어 1과 레이어 2 사이의 신중한 절충안입니다. 레이어 1에 대한 노력에는 다음 세 가지 사항이 포함됩니다.

1) Quasi-Turing-complete, 전체 상태 코드 실행

2) 확장 가능하고 계산 가능

3) 고속 블록 완료 시간

특히:

1) 없이는 완전히 신뢰할 수 있는 모델을 사용하여 레이어 2 애플리케이션을 구축할 수 없습니다.

2)가 없으면 확장 성능은 특정 상태 채널 및 플라즈마와 같은 특정 기술로 제한되며 자본 잠금 및 대규모 자본 이탈 문제에 자주 직면합니다.

3)이 없으면 국가 채널을 사용하지 않고 적시 거래 요구 사항을 실현할 수 없으며 자금 잠금 및 대규모 자금 인출 문제도 발생합니다.

위의 기능 외에도 ETH2.0은 1) 개인 정보 보호, 2) 고급 프로그래밍 언어, 3) 확장 가능한 상태 저장소 및 4) 서명 체계를 Layer 2에 남겨 둡니다. 체계는 서로 다른 특성을 가지고 있기 때문에 향후 더 많은 솔루션과 더 나은 솔루션 간의 절충이 불가피합니다. 예를 들어:

1) 프라이버시: 링 서명 + 비밀 값 VS Zk snark VS Zk starks; 롤업 VS ZEXE VS ...

2) 높은 수준의 프로그래밍 언어: 선언적 대 명령적, 구문, 정식 검증 기능, 유형 시스템, 보호 기능 및 개인 정보 보호 기능에 대한 기본 지원

3) 확장된 상태 저장: 계정 VS UTXO, 사용할 수 없는 대출 체계, 원시 Markle 분기 증인 VS Snark/Stark 압축 VS RSA 축적, 예비 Markle 트리 VS AVL 트리 VS 사용 기반 불균형 트리;

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3.0 Why Casper POS 솔루션으로 Casper를 선택해야 하는 이유

현재 세 가지 주요 POS 합의 알고리즘이 있습니다.

a. Peercoin, NXT, Ouroboros와 같은 Nakamoto에서 영감을 받은…

b. Tendermint, Casper FFG, Hotstuff와 같은 PBFT에서 영감을 받은

c.CBC Casper

후자의 두 방식에서는 보증금 및 슬래싱을 사용할지 여부와 사용 방법에 대한 질문이 있습니다(첫 번째 방식은 슬래싱과 호환되지 않음). 세 가지 방식 모두 작업 증명보다 낫고 ETH2.0 접근 방식을 자세히 소개합니다.

Slashing

이더리움 2.0에서 사용하는 슬래싱 메커니즘은 검증자가 잘못된 행동을 하는 것으로 밝혀지면 네트워크에서 검증 노드 역할을 하기로 약속한 토큰을 몰수한다는 의미입니다. 최악의 경우 전체 네트워크에서 약속한 모든 ETH가 처벌을 받게 됩니다. 이 접근법의 의미는 다음과 같습니다.

1) 공격 비용 증가

2) 검증자의 문제를 극복하기 위해 검증자가 정직한 행동에서 벗어나게 되는 가장 큰 동기는 게으름(검증 없이 모든 트랜잭션에 서명)이며, 자기모순 및 잘못된 서명에 대한 큰 벌칙은 이 문제를 상당 부분 해결할 수 있습니다. 이 점에 관해서는 매우 전형적인 경우가 있는데, 2019년 7월에 코스모스의 검증자가 충돌하는 두 개의 블록에 서명하여 벌금을 부과받았는데, 이 검증자가 실수한 이유는 단순히 마스터 노드와 백업 노드를 동시에 실행하기 때문입니다. (둘 중 하나가 오프라인 상태가 되어도 보상을 받지 못하는 것은 아닙니다.) 두 노드가 동시에 켜지지 않아 서로 모순되게 됩니다.

합의 알고리즘의 선택

악의적인 대규모 검증 노드(1/3inBPFT 영감, 1/4in CBC)가 있는 경우 BFT 영감 및 CBC 합의 알고리즘만 더 나은 완결성을 가질 수 있으며 Nakamoto 영감 합의 알고리즘은 여기에 사용할 수 없습니다. 전제. 완결성을 달성하다. 최종 확인에는 대부분의 검증 노드가 온라인 상태여야 하며, 샤딩은 샤드 간에 통신할 때 무작위 검증자의 2/3가 서명해야 하기 때문에 샤딩 샤딩 메커니즘에서도 이 요구 사항을 충족해야 합니다.

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4.0 샤딩 - ETH2.0이 슈퍼노드를 싫어하는 이유

Layer1의 경우 샤딩의 주요 방법은 슈퍼 노드를 사용하는 것입니다. 즉, 각 컨센서스 노드가 각 항목을 개별적으로 처리할 수 있도록 슈퍼 서버를 갖도록 요구합니다. 슈퍼 노드 기반의 확장은 구현이 매우 간단하기 때문에 매우 편리합니다. 기존 블록체인 작업 방식을 기반으로 병렬 소프트웨어 엔지니어링 작업을 더 추가하기만 하면 됩니다.

이 접근 방식에서 직면한 주요 문제는 다음과 같습니다.

1) 스테이킹 풀 중앙 집중화의 위험: 노드를 운영하는 고정 비용이 높기 때문에 소수의 사용자가 참여할 수 있습니다. 검증인을 운영하는 고정 비용이 보상의 대부분을 차지하는 경우, 더 큰 풀은 더 작은 풀보다 더 적은 수수료를 절약할 것입니다. 이에 비해 샤딩 시스템에서는 더 많은 ETH를 모기지한 더 큰 노드가 더 많은 트랜잭션을 확인해야 하므로 수수료가 고정되어 있지 않습니다.

2) AWS 중앙 집중화 위험: 슈퍼 노드 시스템에서 가족 작업장의 모기지 형태는 거의 존재하지 않으며 대부분의 모기지는 클라우드 컴퓨팅 환경에 있으므로 단일 지점 실패의 위험이 크게 증가합니다.

3) 확장성 문제: 트랜잭션 처리량이 증가함에 따라 위의 위험이 증가하고 샤딩 시스템의 증가된 부하를 보다 쉽게 ​​처리하여 위의 위험을 줄일 수 있습니다.

이러한 중앙 집중식 분배는 ETH2.0이 초저지연을 추구하지 않은 이유이기도 합니다.<1s）< span="">그 이유로 그들은 이 지연을 상대적으로 보수적인 데이터로 설정했습니다.

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5.0 보안 모델

ETH2.의 심층 방어 및 샤딩 접근 방식은 무작위 위원회 샘플링을 결합하여 정직한 다수 모델 하에서 유효성과 가용성을 달성하는 동시에 게으른 행위자를 방지하기 위해 보관 증명을 제공하고 사기 증명과 데이터 가용성 증명을 제공하는 것입니다. 모든 데이터를 다운로드하고 확인하지 않고 유효하지 않거나 사용할 수 없는 체인을 감지하여 클라이언트가 유효하지 않거나 사용할 수 없는 체인을 거부할 수 있습니다.

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6.0 캐스퍼의 보상 메커니즘은 어떻게 설계되었나요?

Epoch의 각 라운드에서 각 검증자는 자체 증명을 제공합니다. 즉, 검증자는 블록 헤더를 가리키고 서명합니다. 이 증명이 패키지되면 검증자는 다음과 같은 보상을 받게 됩니다.

1) 리워드 패키지 증빙

2) 올바른 Epoch 체크포인트에 대한 보상 지정

3) 올바른 체인 헤드 지정에 대한 보상

4) 체인에 빠르게 포장되었음을 증명하는 보상

5) 올바른 샤드 블록에 대한 보상 지정

다른 시나리오에서 구체적인 수익 계산 방법은 다음과 같습니다.

B = 기본 보상, P = 올바른 판단을 내리는 검증인의 비율

올바른 판단을 내리는 모든 검증자는 B*P로 보상을 받게 되며,

B의 계산 공식은 다음과 같습니다.

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7.0 비콘 체인/샤드 체인 구조

샤딩 시스템은 64개의 논리적 샤드 "샤드"로 구성되며 시스템은 비콘 체인 주변의 모든 활동을 조정합니다.

본 시스템에서 거래가 최종 확정되기까지의 과정은 다음과 같습니다.

1) 거래는 샤드 그룹의 샤드 블록에 포함됩니다.

2) 검증 및 서명을 위해 무작위로 선택된 검증 위원회가 이 샤드에 할당됩니다.

3) 위원회의 서명은 다음 비콘 블록에 포장됩니다.

4) 다음 Beacon Chain은 Casper FFG를 통해 확정

해시를 통해 각 샤드 블록을 다음 비콘 체인에 연결하여 샤드가 서로의 Markle 루트를 빠르게 식별할 수 있도록 하여 서로 영수증을 확인할 수 있도록 합니다.

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8.0 꼬리---ETH2.0의 미래에 대하여

"평온함"은 ETH2.0의 광대한 여정의 첫 번째 단계일 뿐이지만, 첫 번째 단계에서 그들이 만든 트레이드 오프에서 전체 팀이 지난 3년 동안 공정성과 효율성에 대해 깊이 생각했음을 알 수 있습니다. , 소위 백만 TPS를 맹목적으로 추구하지 않고 안전 확보를 전제로 실용성과 실행 가능성에 대해 더 큰 실천을 수행합니다.

나는 앞으로 오랫동안 ETH가 전체 블록체인 네트워크의 초석이 될 것이라고 믿습니다. 더 큰 상업적 가치와 사회적 가치는 필연적으로 나타날 것입니다.

체인힐캐피탈 소개

2017년 설립된 Chain Hill Capital(Qianfeng Capital)은 글로벌 블록체인 프로젝트의 가치 투자에 주력해 왔으며 Alpha 전략 및 Beta 전략의 초기 및 성장 단계 주식 투자 및 암호화된 디지털 자산 투자 매트릭스를 창출했습니다. 자원 관계 네트워크, 시카고, 뉴욕, 도쿄, 베이징, 상하이, 심천, 홍콩, 샤먼 및 기타 도시 노드의 전략적 레이아웃. 풍부한 해외 투자 기관과 글로벌 고품질 프로젝트 리소스 풀을 갖춘 국제 블록체인 벤처 캐피탈 펀드입니다.

다문화 배경을 가진 전문 팀의 지원을 받아 핵심 부서인 투자 리서치 부서, 트레이딩 부서 및 위험 관리 부서의 구성원은 모두 국내외 유명 대학 및 기관 출신으로 탄탄한 재무 배경, 우수한 투자 리서치를 보유하고 있습니다. 능력, 시장에 대한 예리한 감각 민감한 능력, 시장과 위험에 대한 높은 두려움. 투자 리서치 부서는 "퓨어 알파" 및 "스마트 베타"와 같은 투자 전략을 얻기 위해 엄격한 기본 리서치와 수학적 및 통계적 모델을 결합합니다.