한 기사는 Cosmos, Polkadot, Avalanche의 세 가지 이기종 블록체인 네트워크를 비교합니다.
원문 편집: The Way of DeFi
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Cosmos, Polkadot, Avalanche의 인터체인 경제 보안 토폴로지
비트코인이 판도라의 상자를 열고 시간이 지남에 따라 "디지털 금"이 되고 있다는 것은 상식이 되었습니다. 이더리움은 프로그래밍 가능한 인터넷 화폐를 도입했고 암호 경제 혁신을 위한 플랫폼이 되었습니다. 그러나 비트코인, 이더리움 및 그 변종에는 암호화된 네트워크의 대량 채택을 방해하는 주요 문제가 있습니다. 먼저 이러한 문제를 살펴본 다음 이러한 점을 사용하여 차세대 블록체인 플랫폼을 비교할 것입니다.
1. 에너지 효율성: 개방형 분산형 컴퓨터 네트워크가 제대로 작동하려면 독립적인 참가자가 공유 상태에 동의해야 합니다. 그렇게 하는 동안 네트워크는 불완전한 정보나 악의적인 행위자의 존재에도 불구하고 효과적으로 합의 내결함성(Byzantine Fault Tolerant)을 유지해야 합니다. 동일한 엔티티가 여러 ID에서 작동(Sybil 공격)하는 것을 방지하면서 개방형 네트워크에 참여할 수 있는 합의는 작업 증명(PoW)이라는 승인 방법을 통해 처리됩니다(1992년 Cynthia Dwork가 스팸 퇴치를 위해 처음 도입). . 이 접근 방식은 참여자가 지구를 따뜻하게 하는 엄청난 컴퓨팅 성능을 사용해야 하며 일부 가치는 전력 회사로 이전됩니다. 분명히 분산 컴퓨팅 네트워크를 확보하는 데는 경제적 비용이 들며 새 프로젝트는 검증자 승인을 구현하기 위해 대안적인 지분 증명(PoS) 메커니즘을 사용합니다. 이 예치금은 악의적인 행동이나 오프라인 상태를 충분히 억제할 수 있을 만큼 충분히 비싸야 합니다. 실제로 유사한 규모의 경제가 지분 증명(PoS) 및 작업 증명(PoW)에 적용됩니다. 검증자 노드를 실행하는 비용은 OPEX(광산 운영 비용)에서 CAPEX(광산의 기회 비용)로 이동합니다. 수도).
2. 트랜잭션 지연: 비트코인, 이더리움 및 그 변종은 트랜잭션을 복구할 수 없도록 여러 개의 새 블록이 생성될 때까지 기다려야 하는 사토시 컨센서스를 사용합니다. 따라서 Nakamoto 컨센서스 체인은 가용성이 높지만 확률론적 트랜잭션 최종성 보장으로 인해 트랜잭션 속도가 느리고 대기 체인이 충분히 길어야 합니다. 더 빠른 거래 완결성을 달성하기 위해 많은 블록체인 프로젝트는 네트워크 속도를 늦추지 않고 검증인 세트가 얼마나 클 수 있는지, 네트워크 속도를 늦추지 않고 검증인 세트가 얼마나 클 수 있는지를 포함하여 고유한 약점이 있는 고전적인 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerant) 합의를 사용합니다. 네트워크 속도 저하 가동 시간 또는 활성 측면은 보안에 도움이 될 수 있습니다.
3. 컴퓨팅 처리량: 분산 컴퓨터 네트워크에서 초당 수행할 수 있는 컴퓨팅 작업의 양은 처리량이며 네트워크를 확장할 수 있는 정도를 정의합니다. 일반적으로 사용되는 메트릭인 "초당 트랜잭션"은 트랜잭션이 단순한 전송 또는 복잡한 재무 계산을 참조할 수 있기 때문에 오해의 소지가 있으며 서로 다른 양의 컴퓨팅 성능이 필요합니다. 실제 처리량은 네트워크 참가자의 기능으로 네트워크가 초당 처리할 수 있는 컴퓨팅 작업의 양입니다. 전반적으로 높은 처리량을 달성하기 위해 프로젝트는 노드에서 고성능 컴퓨팅이 필요하고 노드 소프트웨어를 최적화하는 수직적 확장 전략 또는 네트워크를 여러 부분으로 분할하여 병렬 처리를 포함하는 수평적 확장 전략을 채택합니다.
4. 거래 비용: 블록체인은 실행을 제한하는 방법을 찾아야 합니다. 그렇지 않으면 블록체인을 실행하는 노드 네트워크가 서비스 거부 공격(DOS)에 취약합니다. 이를 제한하기 위해 비트코인은 상당히 제한된 스크립팅 언어를 허용하고 이더리움은 스마트 계약 실행의 가스 계량을 기반으로 거래 수수료를 청구합니다. 문제는 트랜잭션에서 단순한 이체를 하든 복잡한 계산을 하든 모두 동일한 네트워크에서 처리되고 있다는 것입니다. 결과적으로 네트워크 트래픽이 증가하면 간단한 작업에도 거래 수수료가 증가하므로 체인을 사용하는 것은 큰 지갑을 가진 사람들에게만 독점됩니다. 수수료는 거래 우선 순위에 대한 인센티브로 채굴자에게 지급됩니다. 비트코인 거래 수수료는 발행이 2,100만 개 한도에 도달한 후 유일한 인센티브 역할을 하는 반면, 이더리움에서는 거래의 우선 순위를 지정하는 것이 유일한 목적입니다. 거래 수수료를 소각하는 것은 새로운 프로젝트에서 견인력을 얻기 위한 메커니즘이며 최근 이더리움도 일부 수수료를 소각하기 시작하여 네트워크 활동이 증가함에 따라 모든 토큰 보유자는 희소성 증가로 이익을 얻습니다.
5. 탈중앙화: 대중적인 믿음과는 달리 비트코인과 이더리움은 채굴 풀의 중앙 집중화로 인해 실제로 거의 탈중앙화를 달성하지 못했습니다(2021년 11월 현재 비트코인 컴퓨팅 파워의 90%는 11명의 채굴자에 의해 구동됩니다).풀 제어, 이더리움의 90% 컴퓨팅 파워는 16개의 마이닝 풀에 의해 제어됩니다). Nakamoto Consensus에서 채굴 비용이 증가함에 따라 블록을 성공적으로 생산하기가 더 어려워지고 네트워크를 운영할 수 있는 힘이 풀링되어 소수의 집합 채굴자에게 집중됩니다. 차세대 블록체인은 아래에서 살펴볼 다양한 솔루션을 통해 이 문제를 해결합니다.
6. 공정한 분배: 블록체인 프로젝트는 네트워크가 성장함에 따라 소유권 공유(토큰)를 어떻게 분배합니까? 비트코인의 토큰 분배는 블록체인의 보안, 채굴 생태계 및 거래소 간에 상호 의존성을 형성합니다. 이것은 많은 프로젝트의 패턴이 됩니다. 채굴자가 토큰 보상을 얻기 위해 네트워크에 참여함에 따라 네트워크는 더욱 분산되고 안전해지며 더 많은 사람들이 네트워크를 사용하도록 유도합니다. 수요가 증가하면 가격이 상승하고 폐쇄 루프 네트워크를 확보하기 위해 더 많은 채굴자를 끌어들입니다. 그러나 채굴 비용이 증가함에 따라 블록을 성공적으로 채굴하는 것이 점점 더 어려워지고 따라서 네트워크를 실행하기 위한 토큰 또는 권한의 분배가 중앙 집중화되어 채굴자를 실행하는 소수의 집합체에 집중됩니다. 이더리움은 다른 전략을 사용합니다. 토큰을 미리 채굴하고, 총 공급 한도를 제거하고, 일부 토큰을 초기 투자자 및 공개 판매 참가자에게 판매하고, 보조금 및 현상금 프로그램을 실행하기 위해 일부를 기반에 할당하고, 시간이 지남에 따라 채굴자에게 보상을 시작합니다. 비트코인 모델. 곧 이더리움의 토큰 발행은 소수의 채굴 풀에 집중되었고 가장 큰 토큰 보유자는 거래소가 되었습니다. 궁극적으로 시간이 지남에 따라 공정한 분배는 네트워크에서 권한을 가진 사람을 정의합니다. 블록 생성 권한(거래 주문, 승인 또는 검토), 네트워크 포크 권한, 프로토콜 업그레이드 결정 권한, 투자 및 스테이킹 애플리케이션 권한 .
7. 거버넌스: 네트워크 프로토콜의 변경 사항은 인식 여부와 관계없이 모든 기존 사용자와 미래의 사용자에게 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 비트코인 및 이더리움에서 개선 제안은 프로토콜 업그레이드 및 매개변수 변경으로 이어지며, 이는 핵심 전문가 커뮤니티에서 논의, 결정, 구현 및 적용됩니다. 광부 그룹이 대다수와 다른 방향을 추구하는 데 관심이 있는 경우 프로토콜을 포크하고 새 네트워크를 시작하여 고통스럽게 대부분의 네트워크 효과를 뒤로 할 수 있습니다. 또한 R&D 자금 할당은 종종 중앙 재단에서 관리하는 반면 커뮤니티가 DAO(Decentralized Autonomous Organizations) 자금 조달을 중심으로 모이면서 대안이 등장하고 있습니다. 대규모 토큰 보유자 또는 사용자 그룹은 결정 주제에 대한 전문성, 관심 또는 인식이 없을 수 있으므로 거버넌스 결정에 실제로 발언권이 없습니다. 그렇더라도 투표는 일반적으로 토큰 가중치가 있기 때문에 대규모 토큰 보유자에 비해 약간의 영향력을 가질 수 있습니다. 새로운 프로젝트가 더 많은 토큰 보유자가 참여할 수 있는 더 공정한 온체인 거버넌스(예: 2차 투표, 시간 잠금 투표, 적응형 정족수 편향, 투표 위임, 1인 1티켓에 대한 분산형 신원 체계) 및 오프체인 신호 메커니즘을 채택함에 따라, 변화하고 있습니다.
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정상활성ETH 주소丨출처: Etherscan
오늘날 이더리움의 일일 활성 사용자 수는 평균 500,000명이며 Twitter와 같은 인기 있는 웹 애플리케이션의 일일 활성 사용자 수는 2억 명(Ethereum의 400배)이며 Facebook의 일일 활성 사용자 수는 약 20억 명(Ethereum의 4000배)입니다. 레이어 2와 비트코인 사용자를 추가하더라도 네트워크 규모와는 거리가 멀다. 확장은 미래의 문제가 아니라 지금 여기에서 우선순위인 개방형 분산형 인터넷의 중요한 과제입니다.
최신 버전의 이더리움은 확장성 문제를 해결하도록 설계되었고 임시 레이어 2 솔루션은 현재 증가하는 수요를 충족하려고 노력하고 있지만 차세대 플랫폼인 Cosmos, Polkadot, Avalanche(2019년과 2020년에 출시된 메인넷)는 다시 불붙었습니다. 분산 인터넷. 이더리움의 새 버전부터 살펴보겠습니다.
EVM 생태계의 새로운 버전인 이더리움
이더리움의 새 버전은 처음부터 새로운 과학 연구와 새로운 블록체인 플랫폼이 발명한 메커니즘을 채택하여 변화해 왔습니다. 이더리움의 새 버전은 지분 증명을 사용하고 네트워크를 동기 샤드로 분할하며 총 계산 처리량을 높이는 것을 목표로 합니다. 동일한 EVM(Ethereum Virtual Machine)을 실행하는 유효성 검사기는 서로 다른 네트워크 샤드에 할당되고, 블록을 생성하고, 서로 다른 사용자 활동 데이터를 축적하고, Beacon이라는 릴레이 체인을 통해 서로 동기화됩니다. 그러나 모든 샤드 부분을 동기화하려는 시도는 전체 복제를 달성하려는 시도를 의미합니다. 즉, 모든 노드에서 일관된 데이터베이스 사본을 보유하는 것입니다. 이것은 분산 컴퓨팅에서 샤딩의 포인트가 네트워크를 통해 모든 데이터를 복제하지 않음으로써 확장하는 것이기 때문에 문제가 됩니다. 동기식 모델 또는 동종 네트워크 토폴로지에서 하나의 샤드(예: 인기 있는 DeFi 샤드)가 다른 샤드보다 더 많이 사용되면 동일한 속도, 비용 및 확장 문제로 어려움을 겪기 시작합니다. 또한 샤드 간에 데이터를 효율적으로 동기화하는 새로운 문제가 있습니다.
새로운 버전의 이더리움으로의 전환은 1년 정도면 완전히 완료될 것으로 알려져 있지만 롤업(Optimistic, zkSync), 플라즈마 및 상태 채널과 같은 이른바 Layer 2 솔루션이 이미 출시되어 다음을 지원합니다. 성장하는 Ethereum 커뮤니티 사용 요구 사항은 효율성과 속도를 제공합니다. 딜레마는 레이어 2 신뢰 모델이 탈중앙화 및 검열 저항의 목적을 무산시키는 중간 중앙 운영자가 있거나 여러 인센티브 운영자가 있다는 것입니다(즉, Polygon은 Tendermint로 구축되고 여러 유효성 검사기에서 실행되며 Matter Labs의 목표는 네트워크입니다. 자체 토큰(예: MATIC)이 있는 다른 분산형 블록체인과 유사하며 결국 레이어 1과 경쟁합니다. 따라서 이러한 단일 체인 아키텍처는 더 많은 사용자가 참여함에 따라 동일한 트랜잭션 비용 문제를 겪게 됩니다.
모듈식 블록체인 설계
최종 단계최종 단계"). 실제로 이 전략은 블록체인이 데이터 가용성 또는 실행을 다른 블록체인에 아웃소싱할 수 있는 새로운 모듈식 블록체인 설계에 적합합니다. 이 전략의 일반적인 모델은 Celestia와 EigenLayr에 의해 개발되었습니다. 게다가 이더리움의 새로운 전략은 Polkadot 및 Avalanche에서 이미 사용된 공유 보안 모델과 유사합니다.
반면에 Cosmos, Polkadot, Avalanche는 모두 EVM 호환 체인 중 적어도 하나에 이더리움에 대한 브리지를 가지고 있기 때문에 때때로 동일한 "레이어 2" 버킷에 배치되며 이러한 프로젝트는 종종 스스로를 레이어라고 합니다. 0 , 상호 연결된 레이어 1 블록체인을 구축하기 위한 인프라를 제공하기 때문입니다.
Cosmos、Polkadot、Avalanche
Cosmos, Polkadot, Avalanche는 애플리케이션별 블록체인이 고유한 가상 머신을 갖고 필요할 때 다른 체인과 상호 운용할 수 있는 비동기 이기종 네트워크 모델을 통해 수평으로 확장하도록 설계되었습니다. 이러한 인프라 플랫폼은 자체 맞춤형 블록체인을 구축할 수 있는 기능을 제공하여 탈중앙화 애플리케이션 및 자산을 위한 더 큰 설계 공간을 허용합니다. 스마트 계약 세트가 아닌 소버린 체인으로 프로젝트를 실행하면 세 가지 근본적인 이점이 있습니다.
성능 격리: 다른 체인에서 체인을 격리하면 사용자 경험이 네트워크에서 관련 없는 높은 활동의 영향을 받지 않으므로 더 나은 성능을 제공하고 필요할 때 다른 체인에 연결할 수 있습니다.
예측 가능하고 사용자 정의 가능한 요금: 통제할 수 없는 무허가 네트워크에서 요금을 공유합니다. 네트워크에서 일부 응용 프로그램의 높은 활동으로 인해 응용 프로그램의 임의 요금이 증가할 수 있습니다. 맞춤형 요금 구조를 사용하면 요금을 예측할 수 있고 애플리케이션과 사용자 간의 인프라를 제거할 수 있습니다. 애플리케이션별 체인을 사용하기 위해 ATOM, DOT 또는 AVAX가 필요하지 않습니다. 사용자가 인프라 토큰을 사용하여 요금을 청구하도록 강요하지 않는 것이 주류 채택에 중요합니다.
사용자 정의 가능한 유효성 검사기: 도메인별 요구 사항에 체인을 집중시키는 사용자 지정 유효성 검사기 규칙 및 요구 사항. 체인의 유효성 검사기는 특정 관할권(예: EU의 GDPR)을 준수하거나, 고성능 하드웨어 요구 사항이 있거나, 유효성 검사기에 대한 특정 인증을 보유할 수 있습니다.
이 차세대 네트워크는 또한 이더리움과 곧 비트코인에 대한 브리지를 가지고 있으며 블록체인 인터넷의 비전을 완전히 실현하기 위해 서로에 대한 브리지를 개발하고 있습니다.
합의 메커니즘
합의 메커니즘
개방형 시스템 네트워크에서 애플리케이션 상태를 안전하고 일관되게 복제하는 것은 합의 메커니즘을 통해 이루어집니다. 그렇게 하는 동안 네트워크는 불완전한 정보 또는 악의적인 행위자의 존재에도 불구하고 내결함성과 효율적인 합의를 유지해야 합니다(Byzantine Fault Tolerance). Cosmos 및 Polkadot에서 사용되는 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)는 모든 참여 노드가 서로 통신하여 네트워크가 절대적으로 확실하게 결정에 동의하도록 요구합니다. 대기 시간이 짧고 완결성이 빠르지만 유효성 검사 작업이 증가함에 따라 각 유효성 검사기 노드의 부하가 기하급수적으로 증가하기 때문에 글로벌 개방형 네트워크의 많은 참여자로 확장할 수 없습니다. 비트코인은 확률적 확실성과 매우 낮은 오류율을 허용하는 가장 긴 체인 합의 메커니즘(Satoshi Nakamoto Consensus)을 도입했습니다. 시간이 지남에 따라 강력하고 확장 가능한 네트워크를 구축할 수 있지만 매우 느립니다.
2019년 3월에 출시된 메인넷인 코스모스는 Tendermint PBFT 합의를 사용하여 빠른 완결성을 제공합니다. 그러나 모든 노드는 서로 통신해야 하므로 2차 메시징 복잡성이 있으며 한 번에 한 블록을 완료할 수 있습니다.
2020년 5월에 출시된 메인넷인 Polkadot은 합의 방식으로 블록 생성과 마무리를 분리합니다. BABE(Ouroboros Praos의 변형)는 후보 블록을 작성하고 GRANDPA(PBFT의 변형)는 이를 일괄적으로 마무리합니다. 이 하이브리드 합의는 보조 메시징의 복잡성을 어느 정도 최적화합니다.
Avalanche 메인넷은 2020년 9월에 선형 체인 대신 유효성 검사기 노드(눈덩이) 사이의 반복 투표 하위 샘플링과 통과 투표를 결합하는 고유한 메커니즘인 Avalanche 합의를 사용하여 가동되었습니다. Avalanche 컨센서스는 지속적인 메시징 복잡성을 가지고 있기 때문에 대기 시간이 짧고 네트워크의 많은 참여자가 가능합니다. Nakamoto 합의와 같은 확률론적 최종성을 가지고 있지만 구성 가능하고 실패율이 매우 낮습니다.
유효성 검사기 입력 기준
동일한 엔터티가 다중 ID(Sybil 공격)에서 작동하는 것을 방지하면서 개방형 네트워크에 참여할 수 있는 합의는 작업 증명(PoW) 또는 지분 증명(PoS) 메커니즘으로 처리됩니다. 모든 새로운 프로젝트와 마찬가지로 Cosmos, Polkadot, Avalanche는 모두 에너지 효율성과 더 큰 설계 공간을 제공할 수 있는 능력 때문에 지분 증명을 사용합니다. 이러한 네트워크에는 공정한 토큰 배포 메커니즘을 위해 더 가벼운 작업 증명(PoW) 메커니즘을 구현한 프로젝트도 있습니다.
거래 지연
Cosmos는 6-7초 이내에 거래 완결성을 달성할 수 있습니다.
Polkadot은 전체적으로 12-60초 이내에 최종성을 달성할 수 있으며 블록 생성과 최종성은 분리됩니다.
Avalanche는 1초 이내에 트랜잭션 최종성을 달성합니다. Bitcoin과 같은 확률적 최종성이며 실패율이 매우 낮습니다.
계산 처리량
거래 비용
거래 비용
전체 네트워크의 활동이 증가함에 따라 거래 수수료도 증가합니다. Cosmos, Polkadot, Avalanche는 특수 네트워크를 구축했으며 각 체인에는 자체 상태 성장을 기반으로 하는 자체 사용자 지정 수수료 메커니즘이 있습니다.
각 코스모스 체인에는 맞춤형 수수료 메커니즘이 있습니다.
각 Polkadot 체인에는 사용자 정의 가능한 수수료 메커니즘이 있습니다. 수수료는 가중치 시스템을 사용하여 미리 계산됩니다. 체인당 수수료 소각은 선택 사항입니다.
분권화 정도
분권화 정도
아래 숫자는 2022년 3월 17일부터입니다.
코스모스는 노드 사이에 전달되는 2차 메시지가 있으므로 참여자 수가 제한됩니다. 활성 검증자 수는 Cosmos에서 150개, IRIS에서 115개, Osmosis에서 100개입니다. 현재 Cosmos Hub의 활성 검증자 집합에 참여하려면 최소 147,231개의 ATOM(약 130만 달러)이 필요하고 위임을 위해서는 최소 1개의 ATOM이 필요합니다. 총 공약 금액은 약 50억 달러입니다.
Polkadot은 노드와 제한된 수의 참가자 간의 2차 메시징을 최적화합니다. 활성 검증자 수는 Polkadot에서 297명, Kusama에서 1000명입니다. 현재 Polkadot 릴레이 체인의 활성 검증자 세트에 합류하려면 최소 175만 DOT(약 3,300만 달러)가 필요하고 지명하려면 최소 120 DOT가 필요합니다. 총 약속 금액은 약 120억 달러입니다.
Avalanche는 노드 간에 전달되는 메시지 수가 일정하므로 참가자 수에 제한이 없습니다. 메인 네트워크의 활성 검증자 수는 1311개입니다. 현재 메인 네트워크의 활성 검증자 세트에 참여하려면 최소 2000 AVAX(약 $160,000)가 필요하고 위임을 위해서는 최소 25 AVAX가 필요합니다. 총 약속 금액은 약 160억 달러입니다.
탈중앙화는 또한 일반적으로 롱테일 분포를 따르는 검증인 스테이킹 및 보상 집중(지분 가중 보상)의 기능입니다. 소수의 검증인이 가장 많은 지분을 가지고 있고 많은 검증인이 아주 적은 지분을 가지고 있습니다. 공정한 스테이킹 분배는 블록체인 플랫폼에 대한 열린 질문으로 남아 있으며 각 프로젝트는 다양한 방식으로 공정성을 달성하려고 합니다. 예를 들어 Polkadot의 핵심은 PBFT 합의를 기반으로 하기 때문에 제한된 활성 검증자 집합이 있을 수 있지만 이러한 활성 검증자는 Phragmén 선거 방법을 통해 동등하게 보상을 받습니다. 새로운 합의 메커니즘 덕분에 Avalanche는 활성 검증자를 무제한으로 보유할 수 있으며 평균 검증자 가중치는 점차 감소하여 탈중앙화 수준을 높입니다.
크로스체인 네트워크 토폴로지
아래 숫자는 2022년 3월 17일부터입니다.
Cosmos는 자체 유효성 검사기 세트와 함께 분산된 체인 네트워크를 허용합니다. 이러한 체인 간의 상호 운용성은 IBC(Inter-Blockchain Communication) 브리징 프로토콜을 통해 달성됩니다. 모든 체인은 다른 체인과 연결하기 위해 IBC를 구현해야 합니다. 현재 DeFi, EVM 스마트 계약, 소셜 미디어, 개인 정보 보호, 재생 수익률 농업 및 게임과 같은 영역을 다루는 28개의 IBC 지원 체인이 있습니다. Ethereum, Bitcoin 등의 브리지가 개발 중입니다.
Polkadot은 중앙 릴레이 체인에서 연결된 체인(파라체인)으로 보안의 계층적 상속을 허용합니다. 파라체인에는 자체 유효성 검사기가 없으며 트랜잭션을 수집하고 릴레이 체인 유효성 검사기에 대한 상태 전환 증명을 생성하는 수집기 노드가 있습니다. XCM(Cross-Chain Messaging) 형식을 통해 파라체인 간의 상호 운용성을 달성하고 상속된 보안으로 인해 임의의 데이터 전송이 가능합니다. 현재 10개의 파라체인은 DeFi, EVM 스마트 계약, 소셜 미디어, 프라이버시 및 게임과 같은 서로 다른 초점 방향을 가지고 있습니다. Ethereum, Bitcoin 등의 브리지가 개발 중입니다.
Avalanche를 사용하면 유효성 검사기의 오버레이 네트워크를 여러 체인을 실행하는 하위 네트워크로 구성하는 동시에 메인 네트워크를 검증할 수 있습니다. 동일한 서브넷에 있는 서로 다른 체인은 자산을 거의 즉시 서로 간에 전송할 수 있습니다(내보내기-가져오기). 서브넷의 체인이 자체 서브넷의 다른 체인과 통신하는 서브넷 간 통신은 현재 브리지를 통해 처리됩니다(EVM 체인의 ChainBridge-Solidity 계약 사용). 실제로 다른 서브넷과 겹치는 유효성 검사기가 있는 서브넷이 많을수록 서로 통신할 수 있다는 보안 보장이 높아집니다. 이는 교차하는 유효성 검사기가 두 서브넷에서 공통 지분을 갖기 때문입니다. 검증자 그룹이 하나의 서브넷에서 악의적으로 행동하는 경우 메인 네트워크와 다른 서브넷에서 지분을 검증할 위험도 있습니다. 서브넷 간 직접 상호 운용성 접근 방식은 발표되지 않았지만 Avalanche 기본 네트워크 자체가 모든 서브넷 간의 중개자 역할을 하는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 현재 온라인에는 3개의 메인넷 체인이 있습니다: 전송을 위한 X-Chain, 스테이킹을 위한 P-Chain, EVM 스마트 계약을 위한 C-Chain. 다른 체인과 서브네트워크는 생태계에 구축되고 있습니다. 또한 다른 플랫폼과 마찬가지로 신뢰할 수 있는 연합을 통해 작동하며 오늘날 60개의 이더리움 브리지 중 가장 많이 사용되는 Avalanche-Ethereum 브리지가 있습니다.
통치
통치
Cosmos는 합의 매개변수를 변경하고 자금을 조정하기 위한 온체인 메커니즘을 가지고 있습니다.
Polkadot의 전체 런타임 로직은 웹 어셈블리(WASM) 바이너리로 체인에 저장되어 포크리스 런타임 업그레이드가 가능합니다. 즉, 개발자나 유효성 검사기에 의존하지 않고 국민투표 결과에 따라 자율적으로 결정이 내려집니다. 거버넌스 모듈에는 토큰 가중 투표, 순환 위원회, 시간 잠금 토큰 투표 및 적응형 쿼럼 바이어스 메커니즘이 포함됩니다.
Avalanche의 특정 매개변수는 온체인 투표를 통해 업그레이드할 수 있습니다. 고유한 합의에 기반한 확장된 거버넌스 메커니즘이 개발되고 있습니다.
개발 가능성
모든 블록체인의 핵심에는 데이터베이스, p2p 네트워크, 합의 메커니즘, 트랜잭션 처리 메커니즘 및 상태 전환 기능(런타임 또는 가상 머신)과 같은 구성 요소가 있습니다. Cosmos, Polkadot 및 Avalanche는 이러한 핵심 구성 요소를 제공하고 개발자가 사용자 지정 상태 전환 기능을 구축할 수 있도록 합니다.
Cosmos는 Cosmos SDK 및 Tendermint 미들웨어를 제공하여 모든 언어로 트랜잭션을 프로그래밍할 수 있습니다. 자신만의 가상 머신을 구축하고 자신만의 검증인 커뮤니티를 성장시킬 수 있습니다. 체인을 활성화하려면 처음부터 유효성 검사기 커뮤니티를 구축하고 기존 체인에서 유효성 검사기 커뮤니티를 유치해야 합니다. EVM 호환 체인(Ethermint 또는 CosmWasm)에 스마트 계약을 배포할 수도 있습니다.
Polkadot은 Wasm 기반 메타 프로토콜과 Substrate 개발 키트를 제공합니다. 계정, 자산, 거버넌스, EVM 및 맞춤형 모듈 구축과 같은 제공된 모듈을 사용하여 자신의 가상 머신을 개발할 수 있습니다. 또한 온체인 스케줄링, 오프체인 작업자 및 수수료 없는 거래에 대한 Substrate의 무료 실행 모델의 이점을 누릴 수 있습니다. 릴레이 체인의 상속된 보안을 제공하는 파라체인 경매에서 슬롯을 획득한 후 체인이 활성화됩니다. 또는 자체 유효성 검사기 커뮤니티를 성장시킬 수 있습니다. EVM 호환 체인(Moonbeam, Acala)에 스마트 계약을 배포하거나 Ink 스마트 계약을 사용할 수도 있습니다.
Avalanche는 AVM(Avalanche Virtual Machine)을 제공합니다. 여기에서 인스턴스를 복제 및 사용자 정의하거나 자체 가상 머신으로 새로운 인스턴스를 구축할 수 있습니다(VM 개발을 위한 모듈식 SDK는 아직 출시되지 않음). 체인을 활성화하려면 서브넷을 시작하고 이미 메인 네트워크를 검증한 유효성 검사기를 유치하여 체인을 실행해야 합니다. 사용자 지정 EVM 체인을 시작하는 데 사용할 수 있는 서브넷 evm 코드가 있습니다. EVM 호환 C-체인에 스마트 계약을 배포할 수 있습니다.
이기종 블록체인 네트워크 토폴로지
전용 블록체인의 비동기 네트워크를 통해 웹 규모 사용자 활동을 호스팅하는 것이 동일한 가상 머신(즉, 이더리움의 최신 버전)의 인스턴스를 실행하는 블록체인 네트워크보다 낫습니다. 이 섹션에서는 Cosmos, Polkadot 및 Avalanche의 블록체인 네트워크와 인터체인 통신이 어떻게 구성되어 있는지 자세히 설명합니다.
코스모스 생태계
Cosmos 생태계는 분산 네트워크 토폴로지를 가지고 있으며, 다양한 목적을 위한 다양한 블록체인이 자체 검증자 세트를 가지고 있으며 이러한 체인은 필요할 때 브리지를 통해 서로 통신합니다. 이 토폴로지는 보안 수준이 가장 낮은 체인이 보안을 결정한다는 점에서 비판을 받았습니다(가장 안전한 체인이 가장 보안 수준이 낮은 체인에서 자산을 받으면 보안 수준이 떨어짐). 그러나 단일 체인의 보안이 전체 생태계의 생존에 중요하지 않기 때문에 전체 네트워크를 탄력적으로 만듭니다. 그러나 Cosmos 생태계는 다른 체인을 연결하는 거의 모든 블록체인과 어떻게 다른가요? Cosmos는 Binance DEX, Oasis, Terra, Nym 등과 같은 프로젝트가 Tendermint를 사용하여 자체 애플리케이션별 블록체인을 개발하고 시작할 수 있도록 하는 "연결된 문자열 없음" 정책을 가지고 있습니다.
IBC(Interchain Communication) 프로토콜은 Cosmos 생태계의 블록체인을 연결합니다(Zones 맵에서 28개의 상호 연결된 체인 참조). 체인이 IBC 프로토콜을 구현함에 따라 서로 연결되고 전체 코스모스 생태계의 유동성이 증가합니다. IBC는 블록체인 브리지가 작동하는 방식을 거의 따릅니다. 한 체인에서 다른 체인으로 자산을 보낼 때, i) 소스 체인에 자산을 잠그고, ii) 체인을 모니터링하는 제3자(아마도 연합 중계자)가 영수증을 픽업하여 대상 체인으로 전달합니다. iii) 받는 체인은 영수증을 확인하고 소스 체인의 자산을 나타냅니다. Cosmos 생태계에서 IBC를 구현하는 체인에는 Tendermint 라이트 클라이언트 유효성 검사기가 있으므로 통신에서 이러한 영수증을 사용하고 확인할 수 있습니다. 또한 IBC는 다양한 블록체인 아키텍처에서 구현할 수 있는 일반적인 프로토콜입니다(Substrate에는 IBC 구현이 있음). 또한 새로운 IBC 버전에는 공유 보안 체계가 있습니다(자세한 내용은 Billy Rennekamps의연설）。
Polkadot 상속 보안 토폴로지
Polkadot에는 병렬 체인(파라체인) 간의 임의 데이터 통신에 잘 작동하는 계층적으로 상속된 보안 토폴로지가 있지만 이러한 파라체인은 중앙 릴레이 체인에서 임대 보안에 의존합니다. Polkadot 파라체인은 검증자 커뮤니티를 구축할 필요가 없지만 대신 릴레이 체인에서 보안을 임대합니다. 그들은 경매에서 슬롯(총 100개 슬롯)을 획득하고 Polkadot의 DOT 토큰을 잠그는 방식으로 이를 수행합니다(그들은 DOT를 크라우드 펀딩했습니다). 이러한 도메인별 파라체인이 컬렉션 노드를 통해 릴레이 체인에 연결되고 동기화되면 해당 기능을 즉시 사용할 수 있습니다. 이 메커니즘에 대한 한 가지 비판은 서로 다른 체인이 동일한 수준의 보안을 요구하지 않을 수 있으며 더 나아가 단일 체인이 생태계의 생존에 중요해서는 안 된다는 것입니다. Polkadot 내러티브는 오늘날 검증자가 없는 파라체인에 대한 아이디어를 대중화하지만 Substrate를 사용하여 블록체인을 시작하고 중앙 릴레이 체인에 의존하지 않고 검증자 커뮤니티를 성장시킬 수 있습니다(Compound Gateway 참조). 또한 파라체인은 자체 검증자 커뮤니티를 성장시키고 임대 기간이 끝날 때 DOT 자금을 잠금 해제하며 교차 체인 통신이 필요할 때 브리지를 사용할 수 있습니다. 또한 전체 Polkadot 생태계에 도움이 되는 여러 릴레이 체인이 있을 수 있습니다. 계층적 토폴로지는 살아남을 가능성이 높습니다. 상속 보안을 통해 교차 체인 통신을 지원하는 것이 파라체인 간의 브리지를 사용하는 것보다 더 효율적이기 때문입니다.
Polkadot은 파라체인 간의 통신뿐만 아니라 서로 다른 스마트 계약, 브리지 및 기판 트레이 간의 통신을 위한 공통 형식인 XCM(교차 합의 메시지 형식)을 개발했습니다. XCM은 VMP(Vertical Messaging) 및 XCMP(Cross-Chain Messaging)와 함께 작동하여 Relay Chain에서 Parachain으로 또는 그 반대로 메시지 교환을 허용하고 Parachain이 동일한 Relay Chain에서 다른 Parachain과 메시지를 교환할 수 있도록 합니다. XCM의 메시지는 XCVM(Cross Consensus Virtual Machine)에서 실행되는 프로그램입니다(Gavin Wood의 기사 시리즈 참조). 네트워크 프로그래밍 및 구성 가능한 인터체인 애플리케이션 구축을 위한 이 추상화는 다른 이기종 블록체인 네트워크에도 사용할 수 있습니다.
파라체인 커뮤니티가 성장함에 따라, 그들은 또한 다른 체인에 보안 보장을 임대하는 릴레이 체인이 될 수 있도록 자체 검증자 세트를 갖기를 원할 수 있습니다. 중첩된 보안 공유 메커니즘이 복잡해질 수 있지만 모든 하위 파라체인은 공통 최종성 보장을 공유하고 초당 총 상태 전환 수가 증가하여 전체 Polkadot 네트워크의 총 계산 처리량을 확장합니다.
Avalanche의 오버레이 네트워크 토폴로지
Avalanche에는 겹치는 네트워크 토폴로지가 있습니다. 모든 Avalanche 유효성 검사기 노드는 다른 서브넷을 보호하면서 메인 네트워크를 보호해야 합니다. 유효성 검사기 그룹은 하위 네트워크를 형성합니다. 하나의 서브넷은 여러 블록체인을 검증할 수 있으며 각 블록체인은 하나의 서브넷에서만 검증됩니다. 즉, 유효성 검사기 노드는 많은 하위 네트워크의 구성원일 수 있습니다. 새 체인을 시작할 때 이미 메인 네트워크 및 가능하면 다른 체인을 실행 중인 유효성 검사기 서브넷을 유치하기 위한 인센티브를 제공해야 합니다. 체인이 새로운 유효성 검사기를 끌어들이는 경우 메인 네트워크와 체인을 실행하는 서브넷을 실행할 수 있어야 합니다. 전반적으로 하위 네트워크 아키텍처는 새로운 Avalanche 합의 메커니즘에서 파생된 검증자(위의 다이어그램 참조)의 중첩 네트워크를 지원합니다. Avalanche 컨센서스는 검증 노드 사이에서 서브샘플링을 반복하기 때문에 모든 노드가 필요하지는 않지만 서로 통신하기 위해 노드의 작은 하위 집합이 필요하므로 네트워크에서 메시지 전달의 복잡성이 낮아집니다. 따라서 네트워크가 수천 명의 검증자로 성장하더라도 각 노드의 대역폭 및 처리 능력 요구 사항은 동일하게 유지됩니다. 따라서 Avalanche에 구축된 체인은 각 체인의 참여가 무제한이기 때문에 검증자 참여 측면에서 Polkadot 및 Cosmos보다 더 포괄적입니다. 유효성 검사기가 실행할 수 있는 체인의 수는 체인 런타임/가상 머신 설계의 복잡성에 따라 다르며 여전히 열려 있는 질문입니다.
애플리케이션
애플리케이션
이기종 블록체인 네트워크인 Cosmos, Polkadot 및 Avalanche는 핵심 인프라 혁신을 위한 광범위한 설계 공간을 제공합니다. 오늘날까지 이더리움은 암호화 경제 혁신의 발상지였습니다. 사실, 이 새로운 네트워크를 구축하는 팀은 원래 이더리움에 존재하는 것(분산형 거래소, 자동 시장 조성자(AMM), 대출, 스테이블코인, 애그리게이터, 보험, NFT 플랫폼 등)의 영광스러운 버전을 만들었지만, 이 새로운 인프라를 활용하여 새로운 사용 사례를 찾으십시오.
Cosmos 네트워크에서 Osmosis는 트랜잭션 프라이버시(프론트 러닝을 방지하기 위해 임계값을 사용하여 트랜잭션 암호 해독)를 크로스 체인 AMM 기능과 결합하고 IBC를 구현하여 다른 체인과 연결합니다. Celestia는 블록 데이터를 인코딩하여 라이트 클라이언트의 보안을 개선합니다. 이는 분산 체인 생태계에서 자율 체인과 서로 다른 보안 수준 간의 체인 상호 운용성을 가능하게 하는 핵심 구성 요소입니다. Regen은 암호화 경제 플랫폼을 통해 재생 농업을 장려하고 센서 및 위성의 데이터를 활용하며 생태계를 감사합니다. Nym은 전체 네트워크를 모니터링할 수 있는 적의 네트워크 트래픽 분석을 방지하는 mixnet을 활성화합니다. Nym은 Tendermint 및 Cosmwasm 스마트 계약을 사용하여 디렉터리 서비스, 노드 바인딩 및 위임 믹스넷 스테이킹을 제어합니다. Penumbra는 프라이버시를 보호하는 교차 체인 네트워크 거래를 지원합니다. Tendermint는 Binance DEX 및 Terra와 같은 대규모 프로젝트에서도 사용됩니다. 이러한 독립적인 블록체인 네트워크가 IBC를 통해 상호 운용되기 시작하면 더 큰 가치가 열릴 것입니다.
Polkadot 네트워크에서 Acala 파라체인은 AMM에서 스테이블코인 대출에 이르는 기능을 제공하는 DeFi 허브입니다. Moonbeam은 EVM 호환 스마트 계약 체인입니다. Subsocial은 분산형 소셜 네트워킹 플랫폼을 구축하고 있습니다. 로보노믹스는 자율 로봇 서비스를 구축하고 있습니다. Bit Country는 커뮤니티를 위한 가상 세계/메타버스를 시작하는 플랫폼입니다. Integritee와 Phala는 신뢰할 수 있는 실행 환경(TEE)을 사용하여 분산된 기밀 컴퓨팅 및 암호화된 데이터 저장을 가능하게 합니다. Polkadot의 개발 프레임워크인 Substrate는 또한 Compound Gateway와 같은 블록체인을 실행하기 위해 독립적으로(파라체인이 아닌) 사용됩니다. 모든 파라체인은 Polkadot의 크로스체인 생태계와 호환되도록 설계되었지만 Substrate 프레임워크의 놀라운 구성성, 메모리 효율성 및 자체 업그레이드 메타 프로토콜 거버넌스 기능을 활용하여 새로운 사용 사례를 활성화해야 합니다.
결론적으로
결론적으로
이기종 블록체인 네트워크 Cosmos, Polkadot, Avalanche는 블록체인 인터넷을 실현하기 위한 특별한 인프라를 제공합니다. 이는 비동기 이기종 네트워크 모델이 효과적으로 작동하며 비트코인 및 이더리움보다 개선되었음을 보여줍니다. 그들은 궁극적으로 수백만 명의 일일 활성 사용자를 수용하고 사용자 소유 및 제어에 대한 Web 3 비전을 가능하게 할 것입니다.
이러한 주요 아키텍처의 공존은 고유한 디자인 선택과 장단점을 가지고 있기 때문에 진정으로 분산된 인터넷에 건전합니다. 오늘날 이러한 새로운 인프라의 유사점과 차이점을 이해하면 미래를 위한 시스템을 구축하는 데 도움이 됩니다. 이 인프라를 사용하는 프로젝트는 스마트 계약 애플리케이션을 넘어 자체 전문 체인 및 커뮤니티를 통해 확장 가능한 생산 품질 시스템이 되고 이전에는 상상할 수 없었던 사용 사례를 보여줄 것입니다. 이것은 진공 상태에서 발생할 수 있기 때문에 여전히 미결 질문이 있습니다. 유동성이 특정 체인 내에서 격리되지 않고 체인 간에 효율적으로 흐르도록 하려면 어떻게 해야 합니까? 여러 사슬에서 운영되는 개방형 조직은 어떻게 다중 사슬 고래의 출현을 방지하고 부와 권력의 공정한 분배를 보장할 수 있을까요?
피드백과 검토를 해주신 Sam Hart, İstem D. Akalp, Engin Erdogan, Joe Petrowski에게 특별히 감사드립니다.
