"비주류"에서 주류로: PoS 합의의 진화
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먼저 PoW가 어떻게 작동하는지 검토해 보겠습니다.
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PoS 메커니즘의 탄생
PoW 메커니즘 하에서 블록 생성 확률은 컴퓨팅 파워의 크기와 관련됨 후발자들은 컴퓨팅 파워 대신 통화 보유량을 증명의 기반으로 사용하려고 함 그들의 연구는 모두 문제를 지적합니다: 재료를 소비하지 않고 PoW 보안 수준을 달성할 수 있습니까? 2011년 유명한 Bitcoin 커뮤니티 Bitcointalk 포럼에서 Quantum Mechanic이라는 네티즌이 Proof of Stake 개념을 처음 제안했습니다. 이 기사는 컴퓨팅 파워 가중치를 통화 보유로 대체하고 권리와 이익을 위임하고 보상 분배 등과 같이 오늘날에도 여전히 사용되고 있는 많은 솔루션을 예측 가능하게 제안합니다.
PoS 메커니즘의 아이디어를 실제 블록체인 프로젝트에 가장 먼저 적용한 것은 SunnyKing이 주도하는 Peercoin(Peercoin)(net name, 실체도 신비함)이다. 2010년 8월에 실현되기까지 1년 이상이 걸렸고 Peercoin의 시가는 한때 모든 암호화폐의 시가에서 Bitcoin과 Litecoin에 이어 3위를 기록했지만 투자 지원이 없기 때문에 추가 개발을 위한 자원 부족 그 후 Peercoin의 시장 가치는 급락했습니다. 이후 2013~2015년 PoS 메커니즘을 적용한 Nxt, Blackcoin, Shadowcoin 등의 암호화폐가 속속 등장했지만 점차 시야에서 사라졌다.
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위임: 무작위 문제 해결 및 스테이킹 비율 증가
글 서두에서 언급했듯이 합의 메커니즘의 목표는 다음 블록 생산자를 무작위로 선택하는 것이지만 초기 PoS 메커니즘은 이 문제를 잘 해결하지 못했으며 블록체인에서 사람들의 행동에 따라 변하는 매개변수를 자주 사용한다( 이전 블록의 해시 값과 같은)을 임의의 시드로 사용한 다음 이 임의의 시드를 기반으로 의사 난수를 생성하여 난수를 예측하거나 조작할 수 있습니다. 2013년 12월 BM(Daniel Larimer)은 포럼에서 처음으로 무작위 문제는 많은 수의 투표 결과가 나오기 때문에 자신의 권리와 이익에 따라 블록 생산자를 선택하기 위해 투표하는 토큰 소유자에 의해 해결될 수 있다고 말했습니다. 참가자 수는 실제로 예측할 수 없는 인간 행동 이벤트입니다. 토큰 보유자가 토큰 서약 및 투표를 통해 전문 노드에 블록 검증 권한을 위임할 수 있는 이 메커니즘을 DPoS(Delegate Proof of Stake)라고 합니다. 이후 BM은 이를 Bitshares 프로젝트에 적용해 DPoS 아키텍처에 적합한 그래핀 플랫폼을 구축했다. DPoS 퍼블릭 체인을 구축하기 위한 그래핀 플랫폼.
EOS, Tron과 같은 DPoS 퍼블릭 체인은 고정된 수의 슈퍼노드를 가지며, 득표수가 가장 높은 슈퍼노드만이 블록을 생성할 권리를 가질 수 있습니다. 동시에 투표 상태가 확인된 후 이러한 유형의 DPoS 퍼블릭 체인의 슈퍼노드는 무작위로 블록을 생성하는 대신 고정된 순서로 블록을 생성합니다. 따라서 이러한 유형의 퍼블릭 체인의 탈중앙화 정도는 논란의 여지가 있습니다.
DPoS 메커니즘의 또 다른 발전 방향은 토큰 소유자가 노드에 약속하고 위임하는 메커니즘의 핵심을 유지하되 노드 수를 제한하지 않고 동시에 지분율에 따라 임의로 노드를 선택하는 것입니다. 블록이 생성되는 시간. 테조스(Tezos), 완체인(Wanchain)과 같은 새로운 프로젝트와 코스모스(Cosmos)와 같은 인기 있는 프로젝트는 퍼블릭 체인이 정한 특정 요구 사항을 충족해야 노드가 되지만 노드 수에는 제한이 없으며 일반적으로 지정된 수의 토큰을 약속해야 합니다. 노드 작업 컴퓨터 구성의 요구 사항을 충족합니다. 위임/권한 메커니즘의 존재로 인해 충분한 수의 토큰을 가지고 있지 않거나 안정적인 운영 노드 조건이 부족한 보유자도 스테이킹을 통해 채굴에 참여하고 배당금을 얻을 수 있으므로 DPoS 메커니즘은 스테이킹 비율을 크게 향상시켰습니다. 전체 네트워크의 퍼블릭 체인은 80% 또는 심지어 90% 이상에 도달했으며 이는 의심할 여지 없이 이전 시대의 PoS 퍼블릭 체인에 비해 크게 개선되어 퍼블릭 체인의 보안을 크게 향상시킵니다.
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학문적 "경이로움"의 적용: BFT+PoS
BFT(Byzantine Fault Tolerant Algorithm)는 1982년 비잔틴 장군 문제(Byzantine Generals Problem)에서 유래한 것으로 그 본질은 위태로운 통신망에서 분산 프로토콜을 구현하는 문제이다. 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)가 블록체인 체계로 설계하기 전까지는 학계 외부에 알려지지 않았습니다. PoS 퍼블릭 체인 환경에서의 첫 번째 적용은 Jae Kwon이 제안한 Tendermint 알고리즘입니다. -위험 능력과 네트워크 일관성에 중점을 두어 블록 확인을 최종적으로 만들고 더 빠른 블록 확인 속도를 가져오고 포크 문제를 해결합니다. 순수한 PoS가 PoW에 비해 에너지 소비만 해결한다면 순수 PoS에 비해 BFT+PoS는 PoW의 트랜잭션 확인, 트랜잭션 분기 및 낮은 성능 문제를 추가로 해결할 것입니다. 결국 블록체인의 개발 시간이 불과 10년인 것에 비하면 BFT 알고리즘의 보안 연구는 30년이 지난 것이다.
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미래의 길: 더 안전하고 효율적
퍼블릭 체인의 성능은 주로 보안, 효율성, 탈중앙화의 세 가지 측면으로 측정됩니다.합의 메커니즘이 업그레이드되기 전에 EOS는 고효율을 향상시키기 위해 탈중앙화 정도를 희생하는 것으로 간주되었습니다.따라서 높은 성능을 달성하는 것은 불가능합니다. 그러나 합의 메커니즘이 BFT+DPoS로 업그레이드되고 다른 BFT+PoS 프로젝트가 온라인으로 전환된 후 DPoS 퍼블릭 체인의 탈중앙화 정도가 점차 개선되었고 메커니즘도 점차 개선되었습니다. 향후 PoS 메커니즘 개발의 초점은 분산화 보장을 기반으로 보안과 효율성을 지속적으로 개선하는 것입니다.
보안 정도는 주로 두 가지 측면을 포함하는데, 하나는 블록 생산자가 선택한 임의성 정도이고 다른 하나는 블록 검증에 참여하는 정도입니다. DPoS 메커니즘과 난수 알고리즘이 난수 문제를 부분적으로 해결하지만 진정한 난수 생성은 여전히 거의 불가능한 과제이므로 기존의 무작위로 선택된 노드는 여전히 의사 난수로 의심되는 경우가 많으며 보안 위험이 있습니다. 시장 가치가 두 번째로 큰 PoS 퍼블릭 체인 프로젝트인 카르다노(Cardano)는 난수 문제를 해결하기 위해 노력하고 있으며, 카르다노가 만든 우로보로스(Ouroboros) 합의 알고리즘은 보안에 대한 과학적 증거가 있는 최초의 지분 증명 프로토콜로 간주됩니다. MIT 기계 공학 및 컴퓨터 과학과의 실비오 미칼리(Silvio Micali) 교수와 그의 협력자들이 제안한 알고랜드 프로토콜은 새로운 비잔틴 합의 프로토콜을 적용하여 각 투표 라운드에 참여하는 검증자가 무작위로 선택된다는 것을 증명할 수 있습니다. 이전 PoS 합의 예측 불가능하고 조작하기 어렵습니다. 이것은 임의성에 대한 PoS 합의의 발전입니다.
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차트 출처:stakingrewards.com
성능면에서 EOS는 현재 500ms마다 블록을 생성할 수 있으며 포크하지 않기 때문에 비트코인처럼 트랜잭션을 확인하기 위해 6개의 블록 또는 1시간을 기다리는 대신 블록이 즉시 확인되므로 성능이 매우 높습니다. 지구 리프트. 미래의 크로스체인 생태계를 위해 현재 인기 있는 크로스체인 프로젝트인 Cosmos와 Polkadot도 BFT+PoS 합의를 크로스체인 인프라로 적용합니다. PoS 프로젝트는 의심할 여지 없이 PoW 프로젝트보다 더 나은 성능을 가지고 있으며 BFT 알고리즘과 네트워크 통신 기술의 지속적인 개발로 성능이 더욱 향상될 것입니다.
일부 사진은 인터넷에서
