비트코인 친구에게'권익 증명'안내서

작성자: Scott Sullivan

출처:https://scottmsul.substack.com/p/a-bitcoiners-guide-to-proof-of-stake

일반적으로 말하면비트코인친구들은 짝퉁 분야에서 일어나는 일에 너무 관심을 갖지 않지만,이더리움'더 머지'가 한 달 안에 출시될 예정이어서 트위터가 시끄럽다.물론 비트코인 네트워크는 아무런 영향을 받지 않을 것이다. 그러나 나는 이'업그레이드'도 주목할 만하다고 생각한다.일단 이더리움이 자신을'더러움'과'낭비'의 PoW(작업량 증명)와 관계를 끊게 되면 우리는 서사적인 전쟁(narrative war)이 곧 나타날 것이라고 예상할 수 있다. 비트코인 친구들은 반격을 준비해야 한다.

"권익증명서(PoS)" 가 어떻게 작동하는지 배우는 것은 PoW와 차이점을 이해하고 취사하는 좋은 방법이다.PoS에 대한 추상적인 논술을 많이 봤지만, PoS는 더 많은 접근 요구가 있고, 더욱 중심화되며, 과두 정치가 될 것이다. 나는 PoS의 세부 사항을 이해하지 못한다면, 이런 견해들은 모두 약간 허무맹랑하게 들린다는 것을 인정해야 한다.PoS 알고리즘을 깊이 연구함으로써 우리는 모든 이 속성들이 그 원리에서 자연적으로 생겨난 것을 천천히 알 수 있다.따라서 PoS 알고리즘이 어떻게 작동하는지, 왜 그 작업 원리가 이런 속성을 가지게 하는지 궁금하다면 읽어보세요!

중복 비용 문제 해결

우리는 우선 우리가 도대체 무슨 문제를 해결하고 싶은지 빨리 되돌아보자.만약 우리가 많은 사람들이 참여하는 암호화폐 네트워크를 가지고 있다면, 중심화된 장부를 유지하기를 바란다.우리는 문제에 직면하게 될 것이다. 우리의 거래는 어떻게 모든 사람의 장부에 추가하여 모든 사람이 거래가'진실(correct)'에 대해 공감대를 형성할 수 있습니까?PoW가 이 문제를 해결하는 방법은 매우 우아하다. 거래는 블록의 형식으로 그룹을 나누고 모든 블록의 생산(모두가 인정하는 정확한 블록이 됨)은 대량의 계산 작업을 소모해야 한다.블록 생산에 필요한 작업량이 높아지고 낮아져 블록이 평균 10분마다 하나의 속도로 생성되는 것을 보장한다.이렇게 되면 다음 블록이 생성되기 전에 모든 블록은 몇 분 동안 네트워크에서 전파될 수 있다.장부의 어떠한 불확실성도 가장 많은 블록 생산 계산량이 응집된 체인을 선택하여 해결할 수 있고 중복 비용도 이로 인해 제지된다(같은 체인에서 두 건의 거래가 같은 자금을 쓰지 않고 중복 소비된 거래는 무효 거래가 되고 무효 거래가 있는 블록은 무효 블록이다).중복적인 비용이 성공하려면 51% 가 넘는 전역 블록 생산 계산력을 파악해야 하기 때문이다. (이렇게 해야만 한 체인에 어떤 자금을 쓴 다음에 체인에 다시 이 자금을 써서 체인을 최종적으로 더 긴 체인으로 만들 수 있다.)

그러나 지금 우리가 중본의 총명한 통찰을 버리고 싶다고 가정하자. (바로 이런 통찰이 상술한 해결 방안을 가능하게 한다.)어쨌든 이런 싫은 ASIC(블록 생산 계산에 전문적으로 쓰이는 하드웨어)는 밉고 시끄럽고, 조지 소로스, 빌 게이츠, 힐러리 클린턴의 개인 비행기보다 더 많은 에너지를 소모한다.대화를 통해서만 어떤 거래가'진실(true)'인지 모호하게 동의할 수 있는 방법은 없을까?

이더리움의 권익 증명 메커니즘은 두 가지 관건적인 요소를 사용하여 이 문제를 해결한다.첫 번째 요소는 때때로 특수한'검사점 블록(checkpoint blocks)'을 만드는 것이다. 그 목적은 네트워크 속의 모든 사람에게 이 시스템이 서로 다른 시간의'진실'을 확보하는 것이다.검사점을 만들려면'보증금 (stake)'으로 계산된 3분의 2의 다수의 동의가 필요합니다. 그러면 이 시간에 절대 다수의'검증자 (validator)'가 하나의 사실을 인정할 수 있습니다.두 번째 요소는 인터넷에 불확실성을 증가시키는 사용자, 즉 이른바'벌몰(slashing)'을 처벌하는 것이다.예를 들어 한 검증자가 가닥사슬을 만들거나 더 오래된 가닥사슬에 투표(51% 공격과 유사)하면 TA의 보증금은 처벌된다.검증자도 활발하지 않아 처벌을 받지만 힘이 그렇게 세지는 않을 것이다.

(번역자 주: 저는 PoS 공감대 메커니즘의 참여자를'검증자(validator)'라고 명명하는 것은 틀림없는 언어 오염이라고 생각합니다.원래의 개념에서'블록아웃자'는 공감대 메커니즘의 참여자(예를 들어 광부)를 가리키고'검증자'는 공감대 결과를 검증하는 사람(예를 들어 전체 노드)을 가리키지만'검증자'를 사용하여'PoS 공감대의 블록아웃자'는 원래의 명확한 분류 방법을 완전히 혼동했다.다음 글은 이 의미의 모든'validator'를'증인'으로 번역합니다.)

이것은 우리로 하여금 PoS의 배후에 있는 첫 번째 원리를 얻을 수 있게 한다. PoS는 음방향 격려(벌칙)를 바탕으로 하는 시스템이다.이것은 비트코인과 PoW와 완전히 상반된다. 왜냐하면 PoW는 정방향 격려(인센티브)를 바탕으로 하는 시스템이기 때문이다.비트코인에서 광부들은 규칙을 깨뜨릴 수 있다. 생산 양식이 잘못된 블록, 포장이 잘못된 거래 등이다. 그러나 이 블록들은 무시될 것이다.최악의 영향은 바로 약간의 에너지를 낭비하는 것이다.광부도 더 오래된 지그재그 체인에서 블록을 자유롭게 생성할 수 있지만 전체 국면의 51% 를 차지하는 블록 생산력이 없다면 이런 낡은 지그재그 체인들은 현재의 최장 체인을 따라잡을 수 없기 때문에 헛수고일 뿐이다.이런 활동에 참여한 광부들은 고의든 무의식적이든 이전에 쌓은 비트코인의 손실을 걱정하지 않고 광기의 손실을 걱정할 필요가 없다.그래서 비트코인 광부들은 두려움 속에서 살지 않고 행동을 취하고 위험을 감수하는 과정에서 실수를 할 수 있다.

이더리움 대륙에 사는 증인은 완전히 다르다.그들은 업무 노력으로 네트워크의 안전성을 높이기 위해 보상을 받는 것이 아니라 실제 업무(do no actual work)를 하지 않는다. 단지 자신의 노드가 탈선하지 않도록 조심해야 한다(misbehaves).사람들이 인터넷에 대해 어떤 변경을 제기했든지 간에 증인들의 첫 반응은 모두 대세를 따르는 것이다. 그렇지 않으면 벌금을 받을 위험이 있다.이 증인들은 매일 살얼음판을 걷는 것 같다.

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근거 Vitalik 의 PoS FAQ,블록을 양보하는 자가 마이너스 격려 시스템에서 생활하는 것이 바로 PoS의 장점 중의 하나이다

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그렇다면 기술적인 측면에서 벌금 메커니즘은 도대체 어떻게 작동하는 것일까?우리는 먼저 모든 증인을 열거한 명세서를 세워야만 벌금을 낼 수 있지 않습니까?그래, 그렇다.이더리움의 PoS 공감대 메커니즘에서 증인을 맡으려면 먼저 ETH 특수한 담보 주소로 이동합니다.이는 벌금 메커니즘을 적용하기 위해서일 뿐만 아니라 투표를 위해서이기도 하다. 왜냐하면 점검점 구역은 3분의 2의 다수표를 얻어야 하기 때문이다.

전천후 유지보수는 모든 증인의 목록을 기록하는 데 흥미로운 영향을 미친다.증인 대열에 가입하기 어렵습니까?언제든지 떠날 수 있을까요?증인은 다른 증인의 상태를 투표로 표결할 수 있습니까?이것은 우리로 하여금 PoS 뒤의 두 번째 원리를 얻어냈다. PoS는 출입이 허가된 시스템이다.

증인이 되는 첫 번째 단계는 일부 ETH를 특수한 담보 주소에 저장하는 것이다.ETH가 얼마나 필요할까요?최소 32ETH, 현재 가격으로는 약 50000달러.배경을 보충해 보세요. 그럴듯한 비트코인 채굴 설비는 보통 수천 달러입니다. 만약 당신이 가정에서 채굴을 한다면 당신은 몇 백 달러짜리 S9부터 시작할 수 있습니다.공평하게 말하자면 ETH PoS의 공통된 높은 문턱은 기술적인 이유가 있다. 더 높은 문턱은 증인이 더 적게 참여하고 대역폭 요구를 낮출 수 있다는 것을 의미한다.

그래서 출입 문턱은 높지만 누구나 32 ETH를 가지고 있으면 참가하고 싶으면 참가할 수 있지 않습니까?진짜 아니야.만약 대량의 증인들이 같은 시간에 떠나거나 진입한다면 안전 위험이 있을 것이다.예를 들어 만약 인터넷에서 대부분의 증인들이 동시에 떠난다면 그들은 한 갈래 체인에 자금을 중복적으로 쓸 수 있을 뿐만 아니라 양쪽에서 처벌을 받지 않을 것이다.이러한 위험을 완화하기 위해 PoS 공감대에 들어가는 것과 PoS 공감대를 떠나는 것은 모두 내장된 줄 서기 메커니즘(throuthput limit, 직역은 "흡수량 제한")이 있다.현재 이 제한은 매 시간대(epoch)로 설정되어 있습니다 (약 6.4분) max(4, |V|/65536) 증인은 진입과 퇴출이 모두 이 제한이다.환산해 보면 10개월마다 전체 증인 집합을 바꿀 수 있다.또 현재 증인들은 거래를 탈퇴하고 PoS 공감대 참여를 정지할 수 있지만 실제 자금을 인출하는 코드는 아직 완성되지 않았다.캘리포니아 여관 같은데..

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- 언제든 들어올 수 있지만 더 이상 떠날 수 없어 -

마지막으로 새로운 증인의 가입을 승인하는 경제적 격려가 있다.만약 당신이 대기업의 주주이고 이 회사의 업무가 안정적이라면 매 분기마다 당신에게 이익을 분배할 것입니다.당신은 무상으로 주식을 증발하기를 원합니까?물론 그럴 리 없다. 왜냐하면 이렇게 하면 현재 모든 주주들의 이익을 줄일 수 있기 때문이다.유사한 격려 구조도 PoS에 존재한다.모든 새로운 증인이 가입하면 현재의 모든 증인의 수익을 희석시킬 수 있기 때문이다.이론적으로 말하자면 증인은 새로운 증인을 추가하는 모든 거래를 직접 심사할 수 있지만 현실에서 이런 노골적인 방법은 통하지 않는다고 생각한다.이것은 매우 뚜렷할 뿐만 아니라, 하룻밤 사이에 이더리움의 탈중심화 이미지를 파괴할 수도 있다.나는 사람들이 더욱 교묘한 방법을 사용할 것이라고 생각한다.예를 들어'안전성'이나'효율'을 핑계로 품질 보증 규칙을 천천히 바꾸어 PoS에 참여하는 문턱을 점점 높인다.새로운 증인을 희생하고 기존 증인에게 유리한 정책은 테이블 위에 노출되었든 안 되었든 경제적인 지지를 받을 것이다.이제 우리는 왜 PoS가 과두제가 되었는지 알 수 있다.

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Casper 알고리즘 개요

우리는 이미 PoS 배후의 추상적인 원리를 알고 있다. 그렇다면 이더리움의 PoS 알고리즘은 도대체 어떻게 작동하는가?검사점과 벌금 메커니즘 뒤에 있는 생각은'Casper'라는 알고리즘에서 제기된 것이기 때문에 우리는 Casper부터 시작한다.Casper 자체는 블록을 생산하는 방식을 제시하지 않았고 반대로 이것은 하나의 구조를 제시하여 이미 존재하는 트리 블록체인 지점에 검사점/시행 벌금 메커니즘을 어떻게 추가하는지 설명했다.

우선, 두 체크포인트 사이의 간격을 결정하는 임의의 상숙 C를 체크포인트 간격으로 선택합니다.예를 들어 C = 100이면 블록 높이 0, 100, 200...에 체크포인트가 설정됩니다.그리고 모든 노드도 다음'합리화 (justified)'검사점에 투표해야 한다.증인은 한 번에 한 블록만 투표하는 것이 아니라 한 쌍의 검사점에 투표하는 것이다 (s, t) 그 중에서 s는 이전에 합리화된 검사점을 대표해'출처(source)'라고 부른다.t는 증인들이 그것을 합리화하기를 바라는 검사점을 대표해'목표'라고 부른다.일단 한 쌍의 검사점이 (s, t) 보증금으로 계산된 3분의 2의 다수의 동의를 얻으면 t는 새로운 합리화 검사점이 될 것이다.다음 그림은 예시된 체크포인트 트리를 보여 줍니다.

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이 그림에서 h(b) 함수는 전체 100호 블록과 같은 체크포인트 높이를 나타냅니다.투표가 다수에 도달하지 못할 수도 있기 때문에 100개의 블록이 발생할 때마다 반드시 합리화된 검사점을 얻는 것은 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.예를 들어 블록 높이가 200이라고 가정할 때 두 검사점은 각각 50%의 표를 얻었다.같은 시간대에 두 번 투표하면 벌금이 나기 때문에 일부 증인들이 벌금을 원하지 않으면 시스템이 여기에 끊긴다.해결 방안은 모두가 블록 높이 200의 이 검사점을 건너뛰고 블록 높이 300시'다시 시도'하는 것이다.

하나의 검사점이 합리화되었다는 것은 그것이 이미 종국화되었다는 것을 의미하지 않는다.하나의 검사점을 종국화하기 위해서 이 검사점에 이어 다음 검사점은 반드시 합리화되어야 한다.예를 들어 검사점 0, 200, 400, 500, 700이 일맥상통하고 합리화되면 검사점 400만이 최종화된다고 여겨진다. 왜냐하면 그 다음 검사점만이 합리화되기 때문이다.

이곳의 용어는 모두 매우 정확하기 때문에, 우리는 이 세 가지 유형을 요약해 보자.체크포인트란 블록 높이에서 발생하는 모든 것을 말합니다. C * n 위의 블록, 그래서 만약에 C = 100, 블록 높이 0, 100, 200, 300 등등의 블록은 모두 검사점이다.비록 블록 높이 200에 두 개의 블록이 나타나더라도 그것들은 모두 검사점이다.만약에 하나의 검사점이 고도 0의 창세 블록이거나 3분의 2의 증인이 투표를 통해 이전의 합리화 검사점과 이 검사점 사이에 연결을 맺으면 이 검사점은'합리화'된다.그리고 만약에 이 합리화된 검사점(출처)이 다음 검사점에 연결되고 후자가 합리화되면 이 검사점은'종국화'된다.모든 검사점이 합리화되는 것도 아니고, 모든 합리화된 검사점이 최종화되는 것도 아니다. 설령 최종적으로 공인된 체인을 얻는다 하더라도 필연적이지는 않다.

Casper 벌칙 없음

Capser의 벌금 규칙은 이렇게 설계되었다. 두 갈래에 최소한 3분의 1의 증인이 벌금 규칙을 위반하지 않으면 종국화된 검사점이 있을 수 없다.다시 말하면 종국화된 검사점만이 논쟁할 여지가 없는 진실로 여겨져야 한다.심지어 두 개의 갈라진 사슬에 각각 합리화된 검사점이 나타날 수 있지만 각자 종국화된 검사점이 생기지 않는다.언제 종국화된 검사점이 나타날 것인지, 어디에 나타날지 보장할 수 없다.단지 체인이 갈라질 때 당신은 앉아서 종국화된 블록이 나타나기를 기다려야 합니다. 나타나면 그게'진실한'체인이라는 것을 알 수 있습니다.

Casper는 다음과 같은 특성을 위해 두 가지 벌칙을 사용합니다.

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제1조 규칙은 누구나 같은 높이의 두 개의 서로 다른 블록을 목표 검사점(즉 이중 투표)으로 선후로 투표하는 것을 금지한다.따라서 만약에 증인이 두 차례의 투표를 할 때 고도 200의 두 개의 서로 다른 구역을 목표 검사점으로 삼으면 TA는 벌금을 물게 된다.이 규칙의 목표는 체인이 같은 고도에서 두 개의 다른 합리화 검사점으로 분열되는 것을 방지하는 것이다. 왜냐하면 이것은 2/3+2/3=4/3의 총 표수가 필요하고 적어도 3분의 1의 증인이 벌금 규칙을 깨뜨렸다는 것을 의미하기 때문이다.그러나 앞에서 보듯이 합리화 검사점은 어떤 높이를 뛰어넘을 수 있다.그렇다면 체인 하나가 두 개의 다른 목표 검사점으로 분열되는 것을 어떻게 방지할 수 있을까?예를 들어 검사점 200이 두 개의 체인으로 분열되어 각각 고도 300과 400에 합리화 검사점을 형성하고 벌금을 받지 않을 수 있을까?

이것은 두 번째 규칙에 쓰일 것이다. 그 의도는 한 투표가 다른 투표를 감싸는 것을 방지하는 것이다.예를 들어 만약 증인이 (300, 500) 과 (200, 700) 에게 투표를 했다면 TA는 벌금을 물게 될 것이다.체인이 분열된 상황에서 일단 어떤 가닥이 종국화된 검사점을 형성하면 다른 가닥은 종국화된 검사점이 나타날 수 없다. 3분의 1의 증인이 이 두 번째 규칙을 깨뜨리지 않으면.만약 현재 블록체인이 두 개의 합리화된 검사점(500, 800)과 (500, 900)을 분리한다고 가정한다.나중에 사람들은 첫 번째 체인에서 종국화된 검사점(1700, 1800)을 보았다.1700과 1800은 1번 체인에서만 합리화될 수 있기 때문에 (첫 번째 규칙을 깨뜨리는 사람이 없다고 가정하면) 2번 체인에서 1800 이후의 합리화 검사점을 볼 수 있는 유일한 가능성은 어떤 사람들이 1700보다 낮은 검사점을 출처로 하고 1800보다 높은 검사점을 목표로 하는 것이다.그러나 이 투표(1700, 1800)를 감싸고 2/3의 투표가 필요하다는 합리화(1700, 1800)가 2/3의 표를 얻었기 때문에 최소한 3분의 1의 증인이 두 번째 규칙을 깨뜨렸다.Casper 논문은 매우 아름다운 그림을 주었다.

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그렇습니다. 당신이 Capser 규칙을 준수하기만 하면 당신은 좋은 사람입니다!

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아주 간단하게 들리죠?우리는 벌금 메커니즘을 PoS가 공감대를 유지하는 궁극적인 수단일 뿐이지 증인에게 특정한 방식으로 일을 하도록 강요하는 협박 메커니즘이 아니라고 보장할 수 있다. 그렇지 않니?

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- "이더리움 커뮤니티에 질문합니다. 만약 절대 다수의 증인들이 다음 글에서 A(타협하고 협의층에서 심사)를 선택한다면 어떻게 하시겠습니까? X) 심사를 이더리움에 대한 공격으로 간주하고 사회적 공감대를 통해 그들의 보증금을 태워버리세요. Y) 심사를 용인합니다" "X를 선택하겠습니다" -

이것은 우리로 하여금 PoS 배후의 세 번째 원리인 PoS에 규칙이 없다는 것을 얻게 한다.대다수의 사람들이 뭐라고 하는지, 규칙이 바로 무엇인지.

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매일 당신의 노드는 (기술적으로) 캐스퍼의 훈계를 엄격히 따르지만, 다음날 당신의 저축은 다른 사람이 좋아하지 않는 일을 했기 때문에 처벌될 수 있습니다.당신은 레드팀의 거래를 포장한 적이 있습니까?그 파란 팀의 대다수는 너를 처벌할 것이다.아니면, 당신이 상반된 일을 해서 레드팀의 거래를 보지 않는다면, 내일 레드팀은 당신이 심사를 하고 당신을 처벌할 것이라고 말할 것이다.벌금의 힘은 OFAC (미국 재무부 해외자산통제사무소) 의 심사 권한 한도를 훨씬 초과했다.PoS는 영원히 멈추지 않는 멕시코 대도살처럼 언제든지 처벌을 받을 위협이 있다.

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나는 전혀 의심하지 않는다. 논쟁의 경계에서 쌍방은 상대방을 겨냥한 검증 규칙을 억지로 인코딩하여 사악한 측에 가입하려는 모든 사람을 징벌할 것이다.물론 이것은 핵무기 단추이며, 핵전쟁처럼 쌍방은 먼저 공격하는 것이 아니라 이빨로 이를 갚는 것만 선택할 수도 있다.나도 절대 다수의 개인 증인들이 모두 중립적이라고 의심한다. 그들은 정치적으로 자기 희생이 아니라 재무상의 자기 보전에 비교적 관심을 가진다. 그러나 만약에 그들이'선변역'이 벌금을 피하는 효과적인 방법이라는 것을 깨닫게 된다면 그들도 이렇게 할 것이다.

어디까지 얘기했지?

이제 우리는 검사점과 벌금에 대한 기본 지식을 알고 이더리움에서 실제로 사용하는 알고리즘인'가스퍼'에 들어갈 수 있다.Casper와 GHOST의 조합입니다.Casper는 앞서 소개한 바와 같이 GHOST는 체크포인트 사이에서'최우수'체인을 선택하는 전략입니다.

가스퍼를 이해하는 가장 중요한 것은 시간을 주요한 독립 변수로 삼는 것이다.실제 세계의 시간은 12초 한 개의'시간 틈(slot)'으로 나누어져 있으며, 시간마다 최대 1개의 블록만 포함할 수 있다.많은 시간 간격이'시간 (epoch)'을 구성하고 매 시간 검사점이 있다.한 시간대는 32개의 틈을 포함하기 때문에 시간당 시간은 6.4분이다.지적할 만한 것은 이런 패턴이 PoW에서의 시간과 블록 생성의 관계를 역전시켰다는 것이다.PoW에서 블록이 발생하는 것은 유효한 해시 값을 찾았기 때문이지, 시간이 얼마나 지났기 때문이 아니다.그러나 가스퍼에서 블록이 생기는 것은 현실 세계가 충분한 시간을 거쳤기 때문에 다음 시간이 되어야 하기 때문이다.이런 시스템이 어떤 까다로운 시간 문제에 부딪힐지 나는 감히 상상할 수 있을 뿐, 감히 세어 볼 수 없다.특히 이것은 컴퓨터에서 실행되는 프로그램이 아니라 전 세계 수만 대의 동기화를 시도하는 컴퓨터에서 실행되는 시스템이다.이더리움 개발자들이 컴퓨터 시간에 대한 프로그래머의 오류에 익숙해지기를 바란다.

현재, 만약 당신이 증인자 노드를 세우려고 한다면, 당신은 처음으로 블록체인을 동기화해야 한다.당신은 특정 시간 스탬프를 사용한 특정 블록만 볼 수 있습니다. 당신은 이 블록들이 정말 그 시간에 발생한 것임을 어떻게 알았습니까?블록 생산은 공을 들일 필요가 없기 때문에 악의적인 증인 집단은 창세 블록에서 시작된 가짜 체인을 위조할 수 없습니까?그리고 만약 당신이 서로 경쟁하는 두 개의 블록체인을 보았다면, 당신은 어느 것이 사실인지 어떻게 알았습니까?

이를 통해 우리는 PoS 뒤에 있는 네 번째 원리인 PoS는 주관적인 이해에 의존한다는 것을 알 수 있다.두 개의 서로 경쟁하는 체인에서 진실한 것을 선택할 객관적인 방법이 없고 네트워크에 새로 가입한 모든 노드는 기존의 일부 노드를 사실의 원천으로 믿고 불확실성을 해결해야 하기 때문이다.이것은 비트코인과 완전히 다르다. 비트코인에서 가장 많은 작업량을 응집한 체인은 바로 그'진실'의 체인이다.수천 개의 노드가 X체인이 진짜라고 말해도 소용없다. 한 노드가 Y체인을 방출하고 Y체인이 더 많은 작업량을 포함하면 Y는 진실한 체인이 된다.하나의 블록의 블록 헤더는 당신에게 그 가치를 알려주기 때문에 신뢰의 수요를 완전히 없앨 수 있다.

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-이 0들은 이런 해시치를 찾아내는 데 작업이 필요하다는 것을 나타낸다 -

주관적인 이해에 의존하기 때문에 PoS는 신뢰의 수요를 다시 도입했다.이제, 나는 여기서부터 약간의 편견을 가지고 있을 수 있다는 것을 인정할 것이다.다른 의견을 알고 싶다면, Vitalik은 그의 관점을 담은 글을 썼다.나는 현실에서 Casper 규칙 때문에 체인 분열이 발생할 수 없다는 것을 인정한다. 그러나 어쨌든 내가 비트코인에서 얻은 마음의 안녕은 여기서 불가능하다.

블록 생산 및 투표

현재, 우리는 이미 시간과 시간에 익숙해졌는데, 그러면 한 블록은 어떻게 생산되고, 또 어떻게 투표합니까?각 시간대가 시작되기 전에 모든 증인은 무작위로 32조로 나뉘어 각 조가 한 시간 간격을 책임진다.매 시간 동안'랜덤'으로 선정된 증인은 블록 생산자가 되고, 다른 사람은 투표자(또는'증인(attestor)'가 된다.내가 랜덤으로 인용부호를 친 것은 이 과정이 반드시 확실해야 하기 때문이다. 왜냐하면 모든 사람이 어떤 검증자가 어떤 시기를 책임지는지 편차 없이 동의해야 하기 때문이다.그러나 이 과정도 반드시 우롱할 수 없는 (non-exploitable)이어야 한다. 블록 생산자가 우세한 위치를 가지고 있기 때문에 그들은 현재'광부 추출 가능 가치(Miner Extractable Value)'라고 불리는 추가 가치를 얻을 수 있다. (현재는'최대 추출 가능 가치(Maximun Extractable Value)'로 이름이 바뀌었다.)좋은 문장이 이런 가치가 어떻게 된 일인지 이야기했다. 이더리움은 어둠의 숲이다.

그렇다면 한 블록이 생산된 후에 다른 증인들은 어떻게 투표(또는 "증인")합니까?블록 제의는 시간의 전반(전 6초)에 발생하고 투표는 후반에 발생한다고 가정되기 때문에 이론적으로 증인은 자신이 있는 시간의 블록에 투표할 시간이 충분해야 한다.그러나 만약 블록 제의자가 하선, 통신에 실패하거나 무효 블록을 구성했다면?사실 증인의 임무는 반드시 있는 블록에 투표해야 하는 것이 아니라 당시의 자신으로부터'최고로 보인다'는 블록을 지적하는 것이다.정상적인 상황에서 이 가장 좋은 구역은 그들이 있는 틈새의 구역이지만 더 오래된 구역일 수도 있다.그러나'최고의 블록'은 기술적으로 무슨 뜻입니까?이것이 바로 GHOST 알고리즘의 용도다.

GHOST는'관찰할 수 있는 가장 탐욕스러운 가장 무거운 트리(Greediest Heaviest Observed SubTree)'이며, 가장 많은'최신 활동'을 포함하는 블록을 찾아내는 데 사용되는 탐욕스러운 귀속 알고리즘이다.기본적으로 이런 알고리즘은 최근의 모든 구역을 하나의 나무로 간주하고 전체 나무를 돌아다니며 가장 많은 증거가 쌓인 지점을 탐욕스럽게 선정한다.모든 증인은 최신 증인 소식만 계산되고 최종 알고리즘은 어떤 잎사귀 블록을'가장 좋은 블록'으로 얻어낸다.

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증인의 증인 메시지에는 현재 가장 좋은 구역에 대한 투표가 포함되어 있을 뿐만 아니라 이 구역으로 인도하는 최신 검사점도 포함되어 있다.Gasper에서 검사점은 블록 높이가 아닌 시간대에 기반한다는 것을 지적해야 한다.모든 시간대는 구체적인 검사점 블록을 가리킨다. 이 시간대의 첫 번째 시간대 중의 블록이든지, (이 시간대에 블록이 나오지 않았다면) 이 시간대 이전의 최신 블록이다.이론적으로 말하자면 같은 블록은 두 개의 서로 다른 시간대의 검사점(전 시간대의 모든 시간 간격에 블록이 나오지 않았음)이 될 수 있기 때문에 검사점은 (epoch,block)쌍으로 표시한다.다음 그림에서 "EBB"는 "시간 경계 블록(Epoch Boundary Block)"의 줄임말로 한 시간의 체크포인트를 나타냅니다.반면'LEBB'는'최신의 시간대 경계 블록'의 줄임말로 전체적으로 가장 최근의 검사점을 나타낸다.

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Casper와 유사하게 하나의 검사점이 3분의 2가 넘는 증거를 얻은 후에 합리화된다.다음 시간대의 검사점도 합리화되면 이 검사점은 종국화된다.투표 메커니즘의 작업 절차의 예는 다음과 같다.

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Gasper도 두 가지 벌무 조건이 있는데 Casper의 벌무 규칙과 유사하다.

1) 같은 시간대에 투표를 반복할 수 없다.

2) 한 투표에 포함된 체크포인트 구간은 다른 투표의 체크포인트 구간에 포함될 수 없습니다.

비록 Gasper는 시간대를 바탕으로 블록 높이를 폐지했지만 Casper의 규칙은 두 개의 갈라진 체인에 종국화된 검사점이 있을 수 없으며 증인의 3분의 1이 벌금을 받지 않는 한 보장할 수 있다.

마찬가지로 증인은 블록에 포함된다.PoW와 같은 블록은 자신의 해시 값을 사용하여 자신을 변호하고, PoS의 종국화된 검사점도 과거의 모든 증인 메시지를 사용하여 자신을 변호한다.어떤 사람들이 벌금 규칙을 위반하면 이런 나쁜 증인 소식도 구획 안에 포함되어 탈선을 증명할 수 있다.블록 생산자는 이런 탈선을 증명하는 소식을 포장하기 위해 소액의 경제적 격려를 한다. 이것은 사람들에게 규칙을 파괴한 사람을 징벌하기 위한 격려를 제공하기 위해서이다.

갈라지다

갈라질 때 무슨 일이 일어날지 상상해 보는 것은 흥미로운 일이다.빠르게 돌이켜 보면 갈라짐은 공통된 규칙의 변경을 가리키는데 두 가지로 나눌 수 있는데 그것이 바로 경갈라짐과 연갈라짐이다.경분차에서 새로운 규칙은 뒤로 호환되지 않고 서로 경쟁하는 두 개의 블록체인이 생길 수 있다(만약 두 개의 체인에서 누구도 전환하고 싶지 않다면).부드럽게 갈라진 새로운 규칙은 낡은 규칙보다 엄격하기 때문에 뒤로 호환된다.일단 50% 가 넘는 광부나 증인들이 새로운 규칙을 강제하기 시작하면 공감대 메커니즘은 전환되고 분열되지 않는다.소프트 갈래는 일반적으로 업그레이드와 새로운 거래 유형과 관련이 있지만, 기술적으로는 51%의 다수가 집행하는 모든 유형의 심사도 포함한다.PoS는 또 하나의'갈라짐'이 있는데 PoW가 없는 것이다. 공통된 규칙 변경으로 인한 체인 분열이 아니다.그러나 앞에서 우리가 이미 말했기 때문에, 여기는 경분차와 연분차만 토론한다.

우리는 가장 간단한 상황부터 시작한다. 전문적이고 논란이 있는 딱딱한 갈림길이다.'논쟁이 있다'는 뜻은 어떤 규칙의 변경이 사람들로 하여금 정치적 파벌을 형성하게 한다는 것이다.빈틈 복구와 미세한 기술 변화는 논란이 될 수 없지만, 예를 들어 증인 보상을 바꾸는 등 약간의 변화가 있을 수 있다.만약 단단한 갈라짐이 큰 논쟁을 일으킨다면 체인 갈라짐은 발생할 수 있지만, 결국은 사용자가 한 체인의 자산을 팔고, 다른 체인의 자산을 매입하기 때문에 경제적으로 해결될 것이다.2017년의 비트코인 캐시가 갈라진 것처럼 승부가 갈린 것 같다.

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현재 어느 날 증인들이 대회를 열어 충분한 보상을 받지 못했다고 생각하고 수익률을 매년 5%에서 매년 10%로 바꾸기로 했다.분명히 이것은 비증인의 이익을 희생하여 증인의 입맛을 만족시키는 것이다.만약 체인이 분열된다면 어떤 체인이 이길까요?

이것은 PoS 배후의 다섯 번째 원리인 돈이 권력이라는 것을 유도해 냈다.현재 세계에는 1.2억 위안이 넘는 ETH가 있는데 10%가 넘으면 이미 담보가 되어 있다. 아래 그림과 같다.

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만약에 딱딱한 갈라진 부분이 증인과 비증인 사이에 논쟁이 생겼다고 가정하고 모든 비증인이 새로운 체인에서 모든 화폐를 팔고 모든 증인이 낡은 체인에서 모든 화폐를 팔면 이론적으로 말하자면 낡은 체인이 이길 것이다. 왜냐하면 대부분의 ETH가 비증인의 손에 있기 때문이다(90% vs. 10%).하지만 우리는 아직 고려해야 할 것이 있다.우선, 갈라진 후에도 증인들은 여전히 두 개의 사슬을 통제하고 있다.만약 증인들이 낡은 사슬에 영향을 미칠 능력이 있다면, 그들은 이 사슬을 실패하게 할 격려가 있을 것이다.그 다음으로 위에서 말한 핵무기는 여전히 존재하고 새로운 사슬은 여전히 낡은 사슬에 덩어리를 낸 증인을 처벌하여 그들이 가입하도록 할 수 있다.마지막으로 일부 증인들은 인터넷의 다른 사람들보다 더 강한 사회와 정치적 영향력을 가지고 있을 수도 있다.만약에 Vitalik, 이더리움 기금회와 거래소가 동맹을 맺고 증인 보상을 높이기로 결정한다면 저는 일반적인 이더리움 사용자와 증인이 낡은 체인이 계속 운행할 수 있고 매입을 통해 낡은 체인을 상대적으로 가치 있게 만들 수 있다고 믿기 어렵다.

연분차에 대해 논란이 되는 연분차, 예를 들어 OFAC 심사가 생기면 어떻게 될까요?증인은 매우 중심적이어서 아래의 이 그림을 보면 알 수 있다.

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PoW와 달리 광부들은 한 번의 키로 광지를 전환할 수 있으며, 이더리움의 증인은 하나의 담보 주소에 잠겨 있으며, 거래를 종료한 후에야 떠날 수 있다.만약에 Lido와 가장 큰 거래소가 어떤 거래를 심사하려고 준비한다면 그들은 검사점의 3분의 2 이상을 결정하기 쉽다.앞에서 우리는 이미 Vitalik와 다른 ETH 증인들이 반심사의 하드 포크를 어떻게 사용하여 심사 소프트 포크와 대항할 수 있는지 보았다.설령 그들이 성공적으로 갈라진 부분을 만들었다 하더라도, 이 과정에서 많은 가치가 파괴될 것이다. 벌금 때문이든, 신뢰의 붕괴 때문이든.

결어

이 글에서 우리는 PoS가 어떻게 가스퍼 알고리즘을 사용하여 중복 비용 문제를 해결하는지 연구했다.Gasper는 Casper 검사점/벌금 규칙과 GHOST'최고의 블록'투표 규칙의 결합체이다.

Gasper는 시간을'시간 간격'이라고 하는 단원으로 나누는데 각 시간 간격은 최대 하나의 블록만 포함할 수 있다.여러 시간 간격이 시간대를 구성하고 시간대마다 검사점을 가리킨다.만약 3분의 2의 다수가 어떤 검사점에 투표했다면 이 검사점은 합리화되었다.만약에 두 개의 인접한 검사점이 합리화되면 두 개의 첫 번째 검사점은 종국화된다.일단 어떤 검사점이 종국화되면 그와 경쟁하는 지그재그 체인은 3분의 1이 넘는 증인이 처벌을 받지 않으면 종국화될 수 없다.

이 과정에서 우리는 PoS의 다섯 가지 원리를 발견했다.

1) PoS는 음방향(벌칙 기반) 격려 구조를 사용합니다.

2) PoS는 접근 메커니즘이 있는 시스템입니다.

3) PoS에는 규칙이 없습니다.

4) PoS는 주관적인 이해에 의존합니다.

5) PoS에서 돈은 권력이다.

이러한 원리의 하나하나는 PoW와 상반된다.

1) PoW는 정방향(인센티브 기반) 격려 구조를 사용합니다.

2) PoW는 임의로 시작할 수도 있고 종료할 수도 있는 무허가 시스템입니다.

3) PoW에서는 규칙을 따르지 않는 가닥이 무시됩니다.

4) PoW는 객관적인 사실에 의존한다.

5) PoW에서 광부는 사용자를 위해 서비스하고 유한한 권한만 가진다.

나는 모든 사람이 자신이 살고 싶은 세계를 위해 분투해야 한다고 믿는다.만약에 저와 마찬가지로 출입이 허가되지 않은 세계에서 살고 자신의 재산을 통제하고 싶습니다. 열심히 일하면 보상을 받고 수동적인 소유권이 채무가 되고 화폐가 일시적인 흥기로 인해 변하지 않고 가치를 계속 저장할 수 있기를 바랍니다. 그러면 PoW와 PoS의 차이점, 그리고 당신이 선호하는 원칙을 위해 분투해야 합니다.