저자: 트리폴리

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이번 주 초에 저는 Ethereum Foundation에 있었습니다.
에 질문이 있었고 응답 중 하나가 내 관심을 끌었습니다.
- /u/vbuterin

병합 후 트랜잭션 패키징 시간이 어떻게 변경되는지 기대됩니다!

이론적으로 병합 후 평균 패킹 시간은 약 절반으로 줄어들어야 합니다. 다음 블록의 예상 시간이 이전 13초에 비해 이제 6초이고 더 규칙적인 패킹 시간도 피크를 줄이기 때문입니다. 내 개인적인 경험으로는 합병 전 EIP-1559 이후 기간과 비교해도 오늘날 트랜잭션이 매우 빠르게 패키지화됩니다. 데이터를 자세히 보는 것이 흥미로울 것입니다.

Bitcoin 블록 시간 역학이 더 많이 연구되고 데이터가 제공됩니다. 따라서 분석을 위해 이더리움의 작업증명을 비트코인으로 옮기겠습니다[1]. 두 시스템은 매우 유사하지만 주요 차이점은 난이도 조정이 평균 블록 시간을 비트코인의 경우 10분, 이더리움의 경우 약 13초로 유지한다는 점입니다[2].

그러나 블록타임 평균은 엄청난 단순화입니다. 미디어는 종종 Bitcoin 광부들을 복잡한 수학 문제를 해결하는 컴퓨터 그룹으로 언급하지만, 이는 사실이 아닙니다. 해결이라는 단어가 의미하는 바는 이와 같은 주류 유추가 채굴 장비가 솔루션에 가까워지는 것을 보여주지만 암호화폐 채굴이 작동하는 방식은 아니라는 것입니다. 해싱에 대한 가장 간단한 비유는 동전을 던지고 연속으로 77번 앞면이 나오도록 시도하는 것입니다[3]. 잘못된 해시는 의미 있는 진행을 제공하지 않습니다. 이는 도박꾼의 오류의 한 버전입니다. 모든 해시는 독립적이며 해시가 실패하면 진행이 없습니다.독립 시도와 그로 인한 진전 부족은 기억 상실로 설명되었습니다. 이전 블록 이후 얼마나 많은 시간이 흘렀는지에 관계없이 비트코인 ​​채굴자가 다음 블록을 찾을 확률은 항상 동일합니다. 다음 블록이 나타나는 평균 시간은 항상 10분입니다.훌륭한 기사

. 간단히 말해서 블록 간격은 매우 빠르게 발생하는 블록에서 발생하는 엣지 케이스를 무시하고 지수 확률 분포를 따릅니다.

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트랜잭션 패키징 시간을 논의하려면 분석에 또 다른 계층을 추가해야 합니다. 순진하게 비트코인 ​​트랜잭션이 커밋되면 다음 블록에 포함되어 평균 10분 안에 완료되므로 블록 시간은 10분이 되어야 합니다. 실제로 블록 공간의 경쟁적 특성은 블록 시간을 왜곡하고 교환 가능성에 대한 가정에 도전합니다.

아래 그래프는 2022년 9월 2일에 대기 중인 거래의 증가를 보여줍니다. 그래프의 각 벼랑 또는 하락은 새로운 블록의 발견과 가장 가치 있는 거래의 일괄 처리를 나타냅니다. 편의상 그리드 수직선은 비트코인의 평균 블록 시간인 10분 간격으로 표시됩니다.

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비트코인 멤풀

그래프는 블록 검색에서 비정형적이지만 드물지 않은 차이를 보여줍니다. 10시 20분부터 12시 18분까지 예상했던 12개의 블록이 아닌 2개의 블록만 발견되었습니다.

10시 20분에 12 sat/vB 트랜잭션을 보내는 것이 안전해 보이지만 13:00까지 처리되지 않을 수 있습니다. 최소 8, 가능하면 최대 11 블록입니다. 지연의 두 가지 원인은 블록 시간 분산과 비대칭 시간 정보입니다. 즉, 나중에 제출된 트랜잭션은 추가 정보의 이점이 있으며 트랜잭션 대기열을 건너뛰기 위해 더 많은 비용을 지불할 수 있습니다.

천천히 발견된 블록의 무작위 샘플을 취하고 그 안에 포함된 트랜잭션을 분석하면 트랜잭션 커밋 시간과 다음 블록에 포함된 트랜잭션의 상대적 밀도 사이에 명확한 패턴이 나타납니다[4]. 느린 블록에는 이전 블록 직후의 시간 상자보다 블록이 발견되기 직전의 시간 상자에서 약 50% 더 많은 트랜잭션이 포함됩니다.

이와는 대조적으로 빠른 블록을 보면 커밋 시간의 분포가 훨씬 균일합니다[5]. 이는 빠른 블록에서의 시간 경쟁이 의미가 없음을 보여줍니다.

대부분의 블록은 매우 빠르게 발견되므로 문제가 됩니까?

예상 블록 시간을 계산하면 롱테일 블록의 기여도는 실제로 놀라울 정도로 큽니다. 평균 블록 시간을 계산하지만 20+ 또는 30+ 분과 같은 이상값을 무시하면 예상 블록 시간은 6-8분으로 떨어집니다.

패킹 시간과 관련하여 블록 공간을 위한 시간 경쟁은 기본적으로 이러한 롱테일 블록을 무시합니다. 예를 들어, 20분이 넘는 트랜잭션이 수수료가 더 높은 새로운 트랜잭션으로 대체된다고 가정하면 첫 번째 블록에 들어가는 트랜잭션의 평균 포함 시간은 이론적으로 6분으로 떨어집니다.

사실 6분도 안걸렸습니다. 우리는 느린 블록 배포에서 트랜잭션이 완전히 대체되지 않는 것을 보고 있지만 첫 번째 블록 시간은 순진한 10분 근사치가 아니라 아마도 8-9분 범위에 있을 것으로 예상합니다.

교체된 트랜잭션을 추가로 계산하려면 이 백서에 제시된 것보다 더 포괄적인 데이터 분석이 필요하며(블록 공간 요구 사항의 추세, 블록 간격의 후속 무작위 롤오버 등에 크게 의존함) 결과는 다중 모달 고조파 분포일 수 있습니다.

지분 증명 이더리움으로 돌아가서 비경쟁 블록 공간을 가정하면 일정한 12초 블록 간격은 평균 블록 시간이 6초[6]임을 시사합니다(작업 증명의 경우 13초와 비교).

하지만 이더리움 블록 공간에 대한 경쟁은 치열합니다.

일정한 블록 간격에도 불구하고 우리는 비트코인 ​​롱테일 블록 공간에 대한 경쟁보다 훨씬 더 치열한 시간 경쟁을 보고 있는 것 같습니다. 이 모든 작업은 몇 초 안에 발생하며 12초마다 반복됩니다.
그렇다면 포장 시간이 더 짧을까요? 포장 시간이 어떻게 정의되는지에 따라 달라질 것 같습니다. 이더리움의 첫 번째 블록이 블록 간격의 마지막 몇 초 동안 제출된 트랜잭션에 의해 지배되는 경우 분산 감소가 의미 있는 차이를 만드는지 명확하지 않습니다. 반면에 트랜잭션이 포함되도록 보장하기에 충분한 우선 순위 수수료가 있는 단일 트랜잭션에 대해 이야기하는 경우 예상 패키징 시간을 13초에서 6초로 줄여야 합니다[7].
주석:
[1] 지수 확률 분포의 분산은 블록 시간의 제곱에 비례하므로 비트코인 ​​블록 시간의 분산은 (600/13)^ 2 = 이더리움 PoW 블록의 2130배입니다. 아마도 이것은 Ethereum 블록 시간에 대한 분석이 상대적으로 부족한 것을 설명합니다.
[2] 이 지표는 이더리움이 블록 시간이 기하급수적으로 증가하기 시작하여 채굴자가 이 변경 사항을 채택하도록 하는 하드 포크의 시간 창에 있지 않다고 가정합니다.
[3] 이 글을 쓰는 시점에서 30일 평균 해시레이트는 2억 5075만 TH/s이므로 10분 블록에 250.75 × E 6 × E 12 × ( 60 × 10) = 1.5 E 23회 Hash 노력하다. 등가 동전 던지기를 찾기 위해 우리는 76.9번 연속 동전 던지기에 해당하는 밑이 2인 로그를 취합니다.
[4] 이 샘플의 느린 블록은 2022년 12월 22일과 2023년 1월 12일 사이에 발견된 유사 무작위 시퀀스로 블록 간격이 42분에서 75분 사이인 40개의 블록을 포함합니다.
[7] 안타깝게도 병합 전 데이터는 신뢰할 수 없는 것으로 보이며 이는 블록 시간 차이와 결합된 블록 공간의 초경쟁적 특성 때문일 수 있지만 게시할 만큼 자신이 없습니다.

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