"무국적"의 중요성

출처 | dankradfeist.de

저자 | 단크레드 파이스트

이 번역을 읽기 전에 먼저 상태 확장 및 무국적에 대한 배경 지식을 이해할 수 있습니다.

기사 추천:관점 | 상태 확장 및 무국적저자: 지안

첫 번째 레벨 제목

현재 떠오르는 솔루션은 주로 두 가지 방향을 중심으로 진행됩니다.

➤ 주 임대료: 주를 활성 메모리에 유지하기 위해 지속적으로 지불

➤ Stateless: 블록은 Merkle 증명과 같은 모든 증인을 유지하므로 블록의 유효성을 확인할 때 상태가 필요하지 않습니다.

"무국적"의 방향에는 탐색할 가치가 있는 다양한 개념이 있습니다.

➤ 부분 무국적: 특정(오래된) 상태만 확인하면 되므로 블록을 검증하는 데 필요한 상태 수가 줄어듭니다.

➤ 약한 상태 비저장: 검증 블록에는 상태가 필요하지 않지만 제안된 블록에는 완전한 상태가 필요합니다.

이 게시물에서 Vitalik은 이러한 개념을 일반 프레임워크로 애타게 만드는 방법을 제안하고 부분적 무국적과 상태 임대가 활성 상태를 변경할 때 어떤 형태의 지불이 필요하고 오래된 상태를 재활성화하기 위한 증거라는 점에서 매우 유사하다는 것을 보여줍니다. 상태.

첫 번째 레벨 제목

Eth1은 과거에 하드웨어 요구 사항이 매우 높다는 비판을 받았고 이러한 모든 비판이 공정하지는 않지만(보통 소비자 등급 하드웨어 선택도 Eth1 노드를 실행할 수 있음) 이러한 사실에 주의를 기울여야 합니다. 분산화를 손상시키지 않는 이더리움. Eth2의 경우 매우 야심찬 목표를 세웠습니다. Eth2 노드와 유효성 검사기를 저렴한 하드웨어, 심지어 Raspberry Pi 또는 스마트폰에서도 실행할 수 있도록 하는 것입니다.

확장성을 향한 이 길은 쉽지 않았습니다. EOS 및 Solana와 같은 다른 프로젝트에는 고성능 하드웨어 및 네트워크 연결이 필요합니다. 하지만 탈 중앙화를 보장하기 위해서는 합의 노드와 P2P 노드의 문턱을 낮추는 것이 필요하다고 생각합니다.

Eth2에서 합의 노드는 검증자입니다. Eth1과 Eth2의 합의 노드 사이에는 매우 중요한 차이점이 있습니다.

➤ Eth1의 합의 노드는 채굴자입니다. 블록체인에 "투표"하려면 블록을 생성해야 합니다. 즉, 합의 노드와 블록 생산자는 분리할 수 없습니다.

➤ Eth2 또는 현재 1단계(비콘 체인)에서는 블록 제안 및 합의 형성을 위한 두 가지 메커니즘이 있습니다. 12초마다 무작위로 선택된 검증자가 블록을 제안하고 합의를 통해 증명이 형성되고 각 검증자는 블록에 대해 투표합니다. 블록체인 매 에포크(6.4분마다). 현재 100,000명 이상의 검증인이 몇 분마다 합의에 투표하고 있습니다. 블록 생산자는 합의에 영향을 미치지 않으며(거의 [1]) 블록에 포함된 항목에 대해서만 선택할 수 있습니다[2].

합의에서 블록 제안자를 분리하면 중요한 설계 공간이 열립니다. 비콘 체인은 유효성 검사기 세트에서 블록 제안자를 무작위로 선택하지만 샤드 체인의 경우 반드시 그럴 필요는 없습니다.

➤ 샤딩(특히 샤딩을 수행하는 Eth1)에 대한 흥미로운 가능성은 유효성 검사기가 생성된 블록 목록을 입력할 수 있다는 것입니다. 이러한 유효성 검사기는 고성능 하드웨어가 필요할 수 있으며 "가득 찬" 상태를 가져야 할 수도 있습니다.

➤ 또 다른 가능성은 데이터 샤딩을 위해 현재 구현하고 있는 것입니다.누구나 블록을 제안하도록 선택할 수 있지만 블록의 특정 내용은 제안자가 결정하지 않습니다.각각의 참가자는 입찰 블록을 통해 패키지된 블록을 만들 수 있습니다.

첫 번째 레벨 제목

또 다른 중요한 반대 의견은 블록 제안 비용이 너무 높으면 검증자와 P2P 노드에 대한 임계값을 낮추더라도 탈중앙화가 손상될 수 있다는 것입니다. 하지만 그렇지 않습니다. "제안자"와 "검증자" 사이에는 중요한 차이점이 있습니다.

➤ 검증자에게는 정직해야 하는 대다수, 즉 약정된 ETH의 2/3 이상이 필요합니다. P2P 노드의 상황은 비슷할 수 있지만 내가 아는 한 P2P 노드의 일정 비율을 정직하게 요구하지는 않지만 항상 유효한 체인을 받을 수 있도록 모든 사람이 다음 위치에 연결해야 합니다. 적어도 하나의 정직한 P2P 노드, 이 비율은 약 5%이며 실제로는 더 높을 수 있습니다.

➤ 제안자의 경우 정직성에 대한 요구 사항이 훨씬 낮습니다 Eth1과 달리 Eth2 제안자는 과거 블록을 검토하지 않고(투표하지 않기 때문에) 제안하는 블록의 내용만 결정할 수 있습니다. 거래가 특별히 긴급하지 않다고 가정하면 제안자의 95%가 검열을 시도하더라도 20번째 제안자는 여전히 안전하게 포장할 수 있습니다(그러나 대기 시간이 짧은 검열 저항은 다른 문제이며 실제로 달성하기 더 어렵습니다).

이것이 검증자보다 제안자의 하드웨어 요구 사항 증가에 대해 덜 걱정하는 이유입니다. 일반적인 유효성 검사기 요구 사항을 낮게 유지하면 제안자가 큰 상태를 저장하기 위해 128GB RAM이 있는 PC를 요구하는 문제가 없습니다. 내 우려는 이러한 요구 사항을 충족하는 PC의 가격이 $100,000인데 우리가 $5,000 미만으로 유지한다면 일단 검열이 발견되면 커뮤니티가 더 많은 제안자를 끌어들여 신속하게 대응하지 않는 것이 합당하지 않다는 것입니다.

마지막으로, 블록 제안자가 더 나은 하드웨어를 필요로 하고 MEV 획득에 이점이 있는 다른 이유가 있습니다.

첫 번째 레벨 제목

지금까지 이 기사에서는 상태 비저장이 왜 그렇게 강력한지 설명하지 않았습니다. 실행 가능한 비콘 체인 제안에서 상태를 10GB에서 1GB 또는 100MB로 줄이면 유효성 검사기의 오버헤드가 많이 절약되는 것 같습니다. 그런데 상태 비저장 상태가 필요한 이유는 무엇입니까? ?

흐름을 따라가면 실행 가능한 Eth1 블록이 샤드가 될 수 있습니다. 실행 가능한 비콘 체인 제안에서 모든 유효성 검사기는 전체 Eth1 실행을 계속 실행해야 합니다(또는 유효하지 않은 블록에 서명할 위험이 있음). 샤드가 이 속성을 가져서는 안 되지만 샤드의 블록에 서명하는 데 하나의 위원회만 필요하고(따라서 유효성 검사기의 1/1024) 다른 사람들은 위원회의 유효성 검사기 대다수가 정직하다고 믿을 필요가 없습니다. 3], 위원회가 악을 행하려 할 때 고발하는 정직한 검증자가 있는 한. 이는 Eth1이 상태 비저장인 경우에만 가능합니다.

➤ 우리는 모든 유효성 검사기가 극단적인 스파이크 없이 거의 동일한 로드를 갖기를 원합니다. 따라서 검증자를 오랜 시간 동안(예: 한 시간 또는 하루) Eth1 위원회 구성원으로 보내는 것은 실제로 좋지 않습니다. 이는 검증자가 여전히 대역폭 요구 사항 측면에서 전체 Eth1 체인을 따라잡을 수 있어야 함을 의미합니다. 또한 동일한 위원회가 장기간 사용되는 경우(예: 뇌물 공격) 위원회는 더욱 공격적으로 변합니다.

➤ 다른 유효성 검사기는 위원회가 작업을 올바르게 수행했는지 확인할 수 없기 때문에 단순히 Eth1 블록에 대한 사기 증거를 제공할 수 있기를 원합니다. 가장 간단한 방법은 블록이 사기에 대한 자체 증거가 되는 것입니다. 블록이 유효하지 않으면 브로드캐스트 블록 자체가 사기가 발생했음을 증명합니다.

첫 번째 레벨 제목

그렇다면 완전히 상태 비저장으로 전환하고 10MB 캐시를 도입하면 어떻게 될까요? 아니면 1MB? 위원회에 배정되었거나 사기의 증거로 캐시를 받았기 때문에 블록을 확인하려는 경우에도 쉽게 다운로드할 수 있습니까?

이렇게 할 수 있지만 대부분의 유효성 검사기가 단일 블록만 유효성 검사하는 경우 최적이 아닐 가능성이 있음을 분명히 알 수 있습니다. 우리가 1MB 블록을 목표로 하고 추가로 1MB 캐시가 있다고 가정해 보겠습니다. 즉, 유효성 검사기가 블록을 검증하려고 할 때마다 2MB의 데이터(블록 및 캐시 포함)를 다운로드해야 합니다. 캐시를 최신 상태로 유지하기 위해 모든 블록을 다운로드하지 않는 한 매번 캐시를 다운로드해야 합니다. 이는 정확히 우리가 피하고자 하는 것입니다.

이것은 1MB 블록 크기와 1MB 캐시의 동일한 비용으로 캐시를 0으로 설정하고 블록 크기를 2MB로 늘릴 수 있음을 의미합니다.

첫 번째 레벨 제목

일반적으로 저는 완전한(약한) 무국적자에 대한 목소리가 부분적 무국적자 또는 국영 임대 계획보다 우선한다고 생각합니다. 이는 사용자에게 미치는 영향이 적을 것입니다. 사용자는 상태에 대해 전혀 생각할 필요가 없습니다. 그들이 해야 할 유일한 일은 증인을 추가하는 것입니다(P2P 네트워크가 유효한 트랜잭션을 확인할 수 있도록). 증인을 만드는 비용이 너무 낮아 관련 서비스가 많이 있을 것이라고 생각할 수 있습니다. 실제로 대부분의 지갑은 이미 외부 서비스에 의존하고 있으며 사용자가 자신의 노드를 실행할 필요가 없습니다. 목격자를 얻는 것도 작은 기능입니다. [4]

부분적 무국적 또는 주 임대는 완전한 무국적의 경로에 거대한 사용자 경험 장벽을 추가합니다. 그러나 바이너리 머클 트리만 사용하여 상태 비저장을 달성하는 것은 매우 어렵고 머클 트리 증명을 허용하려면 가스를 변경해야 하므로 사용자 경험이 손상됩니다.

제 생각에는 이제 우리는 verkle try의 방향으로 작업해야 합니다. 이를 통해 EIP-2929에서 제안한 적절한 가스 비용과 블록에 대한 수수료만으로 1MB 미만의 관리 가능한 증명을 가질 수 있습니다. 단점은 쉽게 제어할 수 있으며 사용자에게 실질적인 영향을 거의 미치지 않습니다.

➤ 개발자는 새로운 암호화 기본 요소를 배워야 합니다.

➤ 더 많은 비포스트 양자 저항 암호화를 추가합니다. 두 번째 요점은 무섭게 들리지만 데이터 가용성 샘플링을 위해 Eth2에 KZG 약속을 도입했으며 어쨌든 타원 곡선 기반 서명을 사용하고 있습니다. 병합된 Eth1 및 Eth2 체인에 대한 일부 포스트 퀀텀 업그레이드가 필요하며 현재 실용적인 포스트 퀀텀 대안이 없으므로 앞으로 나아가는 것을 멈출 수 없습니다. 향후 5년은 입양 측면에서 매우 중요합니다. 앞으로의 길은 우리가 할 수 있는 모든 것을 하는 것이며, 5-10년 안에 STARK가 충분히 강해지면 모든 프리미티브의 완전한 포스트 퀀텀 업그레이드를 갖게 될 것입니다.

전반적으로 Verkle은 향후 5년의 상태를 다루려고 합니다. 이제 우리는 사용자와 스마트 계약 개발자에게 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서 완전한(약한) 상태 비저장을 달성할 수 있습니다. 보안 및 분산화에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않으면서 가스 한도를 늘리고(검증 속도가 빨라짐) 더 많은 샤드를 실행할 수 있습니다.

가장 어려운 문제는 모두가 KZG의 약속과 시도가 어떻게 작동하는지 이해하는 것입니다. Eth2는 KZG 약정을 사용하여 데이터 가용성을 보장하므로 대부분의 Ethereum 개발자는 이를 위해 노력해야 합니다.

[1] 제안자가 포크 선택에 단기적으로 영향을 미칠 수 있는 특정 균형 공격에 대한 저항을 개선하기 위한 미묘한 최적화가 있기 때문에 영향이 거의 또는 전혀 없습니다.

[2] 정확히 말하면, 블록 생산자가 많은 수의 증명을 공모하고 검열하기 시작하면 영향이 있을 수 있지만 단일 블록 생산자가 합의에 미치는 영향은 완전히 무시할 수 있습니다.

[3] 부정직한 위원회의 위법 행위는 전체 네트워크에 영향을 미치고 심각한 지연을 유발할 수 있지만 무효화/사용할 수 없는 블록을 도입합니다.

[4] 자신의 노드를 실행하려는 사용자는 여전히 외부 서비스를 통해 증인을 얻을 수 있습니다. 이 작업은 증인이 가장 최근의 상태 루트에 대한 지식이 주어진 자신의 증거이기 때문에 신뢰할 수 없습니다.

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ECN의 번역 작업은 중국 이더리움 커뮤니티에 양질의 정보와 학습 자료를 전달하는 것을 목표로 하고 있으며, 기사의 저작권은 원저자에게 있으며, 전재 시 원문의 출처와 ETH 중국 웹사이트를 명시해야 합니다. 장기 재인쇄의 경우 승인을 위해 eth@ecn.co에 문의하십시오.

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