블록체인 퍼블릭 체인의 탈중앙화 "트리플 패러독스" 스페셜 시리즈
Pan Xizhi, JD Zhilian Cloud 제품 R&D 부서
안녕하세요 여러분, 이번 호에서는 블록체인 시스템의 탈중앙화(Decentrailzation)의 "핵심" 기능에 대해 논의하겠습니다.
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이 주제를 시작하기에 앞서 먼저 "탈중앙화"란 무엇인지, 두 번째로 왜 "탈중앙화"가 블록체인 시스템의 핵심 기능인지, 세 번째로 "어떤 상황에서 우리에게 필요한가?" 넷째, 블록체인 시스템의 "탈중앙화" 기술의 발전 경로.
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1. 탈중앙화란?
블록체인 시스템에서 "탈중앙화"는 간단히 정의할 수 있습니다: 합의 메커니즘의 형태를 통해 시스템의 모든 노드가 중앙에 있으며 조직적 제약 없이 연결된 다른 노드를 제어할 수 있는 영향력 상태입니다.
따라서 시스템을 평평하고 개방적이며 평등한 형태로 만들어 각 노드가 시스템 내에서 동등하고 자유롭게 데이터를 교환할 수 있도록 하는 것이 블록체인 시스템에 부여되는 "탈중앙화"의 가장 큰 장점입니다.
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분산 아키텍처와 분산 아키텍처의 차이점
여기서 우리는 탈중앙화와 분산 아키텍처의 차이점을 강조하고자 합니다.
대부분의 경우 분산화는 분산 아키텍처의 하위 집합이므로 BTC가 분산 원장 또는 분산 원장이라고 하면 문제가 없습니다.
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2. "탈중앙화"가 블록체인 시스템의 핵심 기능인 이유는 무엇입니까?
블록체인이라는 개념이 생겨난 이래 중앙화의 문제를 기점으로 삼고자 하는 것이다. 시스템은 모두 분산되어 있습니다.중앙 집중식 시스템과 비교할 때 아키텍처 및 거버넌스의 분산은 내결함성, 공격 방지 및 공모 방지 기능과 같은 블록체인에 가장 큰 이점을 제공합니다.
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탈중앙화는 블록체인 시스템의 본질적인 특성입니다.
따라서 탈중앙화는 블록체인의 핵심 기능이라고 할 수 있습니다.
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3. 어떤 상황에서 "분권화"가 필요합니까?
실제 시나리오에서는 일반적으로 블록체인을 도구로 사용하여 "탈중앙화"할 수 있는 다음과 같은 두 가지 일반적인 시나리오가 있습니다. ); 둘째, 이 장면에는 센터(또는 적절한 센터가 없음)가 없으며 도구 세트를 사용하여 이 장면에서 전반적인 관리를 달성하려고 합니다.
첫 번째 경우의 탈중앙화 과정은 "권한신뢰"에서 "합의에 도달"에 이르는 과정에 가깝습니다. 프라이버시를 보호하면서 정보나 항목을 교환해야 할 때(예: 익명 거래, 익명 채팅) 중앙화 시스템은 필연적으로 우리에게 "모니터링"되는 느낌을 줍니다. 이때 최선의 선택은 탈중앙화 도구를 사용하는 것입니다. 제3자가 없는 경우 거래의 양 당사자는 합의 합의에 도달하고 교환을 완료합니다. 중앙 집중식 시스템은 사용자에게 절대적인 프라이버시와 익명성을 제공할 수 없으며 블록체인 기술은 절대적인 프라이버시와 익명성을 달성할 수 있는 "유일한" 기술입니다.
따라서 탈중앙화의 관점에서만 조직 간의 신용 통합 및 자연 분산 에너지 산업의 전반적인 관리와 같은 블록체인 시스템에 실제로 적합한 응용 시나리오를 찾을 수 있습니다. 시나리오에서 탈중앙화의 가능성이 없다면 전통적인 중앙 집중식 시스템이 확실히 더 나은 선택이 될 것입니다.
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4. 블록체인 시스템의 "탈중앙화" 기술의 발전 경로는?
탈중앙화 기술은 인터넷 응용 프로그램과 함께 발전했습니다 초기 Napster에서 BitTorrent, 그리고 오늘날 우리의 블록체인 시스템에 이르기까지 탈중앙화 기술은 세대를 거듭하며 업데이트와 변화를 거듭해 왔습니다.
P2P 네트워크: 피어 투 피어 네트워크라고도 하는 P2P(Peer to Peer) 네트워크는 피어(Peer) 간에 작업과 작업 부하를 분산하는 분산 응용 아키텍처입니다. 일반적으로 소켓은 네트워크 프로그래밍에 사용됩니다. P2P 네트워크에서 A 노드는 서버 또는 클라이언트가 될 수 있으므로 P2P 네트워크의 각 노드는 서로 동등하며 이는 블록체인 시스템의 "탈중앙화" 개념과 매우 일치합니다. 탈 중앙화 기능을 실현하는 데 매우 중요한 부분입니다.
블록체인 시스템의 설계에서 "탈중앙화" 기능의 원래 목적은 시스템의 실행 가능성을 향상시키는 것입니다. 예를 들어 블록체인 시스템은 어느 정도 시스템 생존 문제를 해결한 후 더 많은 것을 진화시키고 발전을 모색하는 단계에 들어갈 것입니다.
개발 과정에서 "분권화" 기술이 직면한 주요 설계 과제는 다음과 같습니다.
합의 도달: "분산형" 블록체인 시스템에서 합의 메커니즘(시스템의 거버넌스 방식, 가치 분배 등 포함)의 변경은 시스템 참여자 간의 합의를 기반으로만 수행할 수 있습니다. 합의에 도달하지 못하는 경우, 모든 시스템 참가자는 또 다른 커뮤니티와 체인을 구축할 수 있으며, 이는 블록체인 퍼블릭 체인 시스템의 하드포크 프로세스라고도 하는 합의 메커니즘의 탈중앙화 프로세스입니다. 이 요구 사항을 충족하려면 시스템 설계자는 특정 시나리오에서 균형점을 찾아 시스템 참가자가 시스템 참여에 대한 기여와 이득이 공정한지 걱정하지 않고 일관된 목표를 달성할 수 있도록 해야 합니다.
내결함성 메커니즘: 블록체인 시스템이 특정 단계에 도달하면 노드 수가 증가함에 따라 일부 오류 노드가 분명히 나타나며 이러한 오류 노드는 시스템에 오류 데이터를 전송하여 시스템의 정상적인 작동을 방해합니다. 이번에는 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위한 일련의 내결함성 메커니즘이 필요하며 일반적으로 말하면 블록체인 시스템의 탈중앙화 정도가 높을수록 결함 노드를 수용할 수 있는 능력이 높아집니다.
대역폭 임계값: 시스템에 참여하려는 각 노드에 대해 네트워크 대역폭의 참여 임계값이 낮을수록 더 많은 사람들이 시스템에 참여할 수 있고 분산화에 더 유리합니다. 능동적으로 시스템을 관리하고, 반대로 능동적인 시스템 거버넌스에 더 많은 에너지를 투자해야 합니다.
현재 위의 문제를 처리하는 구체적인 방법은 주로 두 가지 범주로 나뉩니다. 하나는 합의 메커니즘을 수정하여 시스템 노드 간의 검증을 보다 효율적으로 만드는 것입니다. 합의 메커니즘 ), 동시에 시스템의 내결함성을 개선하는 데 도움이 됩니다. 노드 간 검증 시 블록의 전체 정보를 검증하고 블록 헤더(PreHash, Hash, TimeStamp) 및 사용된 관련 암호화 정보만 검증하면 노드에서 요구하는 대역폭이 크게 감소하고 다음을 달성하는 데 도움이 됩니다. 의견 일치.
위의 두 가지 유형은 하이브리드 합의 메커니즘(합의 메커니즘 방식 변경)과 영지식 증명 기술(암호화 방식)을 더 대표합니다.
물론 PBFT+POW 하이브리드 합의 매커니즘도 최적화가 필요한 부분이 있습니다.예를 들어 시스템이 일정 기간 실행된 후에는 PBFT 원장이 PoW보다 훨씬 앞서 있을 가능성이 높습니다. 이는 PoW의 감독 및 검증을 지연시키겠지만, 하이브리드 합의는 블록체인 시스템의 탈중앙화를 해결하기 위한 혁신적인 방법으로 메커니즘이 확인되어야 합니다.
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하이브리드 컨센서스
영지식증명 기술 : 영지식증명(Zero-Knowledge Proof) 기술은 확률에 기반한 검증 방법으로 추가 정보(개인정보 등)가 검증자에게 "영지식"인 경우 최종적으로 자신을 증명할 수 있음 ".
A가 색깔이 다른 두 개의 공을 가지고 있고 A의 색맹 친구 B가 A의 두 공이 다른 색이라고 믿지 않는다고 가정하면 A는 어떻게 B에게 이것이 사실임을 확신시킬 수 있습니까? 영지식증명을 사용하는 방법은 다음과 같습니다.
Step1: A는 B에게 2개의 공을 주고, B는 양손에 공을 하나씩 들고,
Step2: A는 B에게 등을 돌립니다.
3단계: A가 돌아간 후 B는 "손에 든 두 공의 위치를 바꿀지 여부"에 대한 행동 결정을 내립니다. 행동 결정 후 B는 A에게 돌아서라고 요청하고,
4단계: A가 돌아서고, B가 A가 공을 교환했는지 묻고,
5단계: A가 틀리면 B는 믿지 않고, 그렇지 않으면 실험을 100번 반복하여 A가 맞으면 B는 두 공이 서로 다른 색이라고 믿게 됩니다.
왜? 두 공의 색이 다르면 A는 매번 그 차이를 알 수 있어야 하고, 두 공의 색이 같으면 B를 바꾸든 바꾸지 않든 A는 그 차이를 알 수 없고 무작위로 추측하십시오. 이렇게 매번 맞힐 확률은 1/2에 불과하고, 100번 반복하면 맞힐 확률은 무시할 수 있을 정도로 작아지므로 A는 그 과정에서 한 번은 틀릴 수밖에 없다.
위는 대화식 영지식 증명의 예이며, 위에서 언급한 증명에는 세 가지 특징이 있습니다. B는 매번 공을 교환할지 여부를 무작위로 결정합니다. 3 ) B는 결국 두 개의 공이 다른 색이라고 믿지만 B는 여전히 두 공이 어떤 색인지 모릅니다.
현재 영지식 증명 기술의 가장 큰 문제는 사용 시나리오가 상대적으로 제한적이고 범용성이 상대적으로 낮다는 것입니다.실제 구현 프로세스에서 대부분의 시스템은 특정 시나리오에 맞게 사용자 정의해야 합니다.
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영지식 증명
전체 블록체인의 "탈중앙화" 기술 발전 과정을 살펴보면 탈중앙화는 출발점도 종점도 아닌 하나의 경로일 뿐 현실 세계의 법과 규칙 체계가 결합되어 있음을 알 수 있습니다. 미래에는 탈중앙화 블록체인 시스템과 중앙화 인터넷 시스템이 반드시 서로를 보완할 것이라고 믿습니다. 시스템, 블록체인 네트워크의 다른 참여자에게 보다 전문적인 서비스를 제공합니다.
