블록체인 트라이어드란?

블록체인이 초당 처리할 수 있는 트랜잭션의 수는 제한되어 있습니다. 예를 들어 비트코인 ​​네트워크는 초당 약 7개의 트랜잭션을 처리할 수 있습니다. 블록체인 기술이 널리 채택되면 데이터 처리 용량과 속도가 크게 향상되고 사용자 수의 증가는 네트워크 속도를 늦추거나 비용을 증가시키지 않습니다. 그러나 많은 분산 네트워크의 기본 설계 원칙은 종종 분산 또는 보안을 희생하면서 확장성을 향상시키는 데 중점을 둡니다. 이것이 이른바 "블록체인 트라이어드"입니다. 개발자는 이 문제를 해결하기 위해 샤딩, 사이드체인 및 상태 채널과 같은 확장성 솔루션뿐만 아니라 다양한 합의 메커니즘을 실험하고 있습니다.

간단히 말해 블록체인은 분산형 디지털 데이터베이스입니다. 데이터 블록은 시간순으로 구성됩니다. 블록은 암호화 증명으로 연결되고 보호됩니다. 산업 전반에 걸쳐 구현된 이 기술은 이미 우리가 일하고 생활하는 방식을 바꾸고 있습니다.

안전하고 분산된 블록체인의 출현으로 사람들은 제3자 네트워크나 시장에 의존하지 않고 세상을 계속 유지할 수 있다는 아이디어입니다. 그러나 전문가들은 일반적으로 이 기술이 대규모로 대중화되기 위해서는 먼저 핵심 문제, 즉 많이 논의되는 "블록체인 삼항 역설" 문제를 해결해야 한다고 생각합니다.

Ethereum 공동 설립자 Vitalik Buterin은 이 용어를 널리 알렸습니다. 이 개념을 이해하려면 블록체인의 세 가지 주요 요소인 탈중앙화, 보안 및 확장성을 알아야 합니다. 블록체인의 삼원 역설(blockchain triadic paradox) 개념은 블록체인이 이 세 가지 속성을 동시에 최고 수준으로 끌어올리는 어려움을 의미한다. 한 속성이 증가하면 일반적으로 다른 속성이 감소합니다.

이 기사에서는 삼극 역설의 세 가지 요소를 연구하고 자세히 설명합니다. 블록체인 트라이어드가 존재하는 방법과 이유에 대한 이해를 심화하기 위해 각 요소와 이들이 결합하는 방법에 대한 심층 토론. 이 기사에서는 개발자가 제안한 몇 가지 솔루션도 강조합니다.

탈중앙화란?

설계상 비트코인 ​​및 기타 유사한 블록체인 네트워크는 본질적으로 분산되어 있습니다. 이러한 네트워크의 전체 아키텍처는 개인이나 단일 조직에서 관리하는 것이 아니라 분산되어 있습니다. 네트워크 수준은 모든 참가자에게 열려 있습니다. 결과적으로 제어는 단일 엔티티의 손이 아닌 완전히 분산됩니다. 모든 사람이 동일한 데이터에 액세스할 수 있습니다. 누군가 자신의 의지로 기록을 변조하여 시스템을 속이려고 하면 다른 참가자가 잘못된 데이터를 무시할 수 있습니다.

이 작업은 매우 기술적인 작업입니다. 제3자 제어가 포함되지 않은 비트코인 ​​네트워크를 예로 들어 보겠습니다. 우리는 이것을 금융 시스템에서 은행에 의존하는 것과 비교합니다. 은행은 거래 당사자 간의 신뢰를 강화하고 모든 기록이 적절하게 보관되도록 합니다. 그러나 비트코인 ​​블록체인은 네트워크의 모든 사람과 데이터를 공유하여 디지털화된 데이터베이스에 데이터를 추가하기 전에 데이터를 검증합니다. 그 결과 제3자의 개입이 필요하지 않은 시스템이 탄생했습니다.

분산화는 소위 Web3를 가능하게 합니다. 현재 인터넷은 Web2 단계에 있습니다. Web2의 웹사이트와 애플리케이션은 모두 대기업에서 관리하지만 콘텐츠는 사용자가 만듭니다. Web3는 다음 개발 트렌드입니다. Web3 인터넷에서 사람들은 분산형 블록체인 기술의 도움으로 데이터와 온라인 생활을 스스로 제어합니다.

그러나 이러한 분산 시스템이 작동하는 방식에는 많은 참가자가 모든 데이터의 유효성에 동의해야 하므로 정보를 공유하고 처리해야 하므로 트랜잭션 시간이 느려집니다. 따라서 블록체인은 더 ​​빠른 속도로 더 많은 데이터를 처리하기 위해 확장해야 합니다. 확장성에 대해 논의할 때 계속할 것입니다.

또한 탈중앙화를 이루기 위해서는 기본 블록체인의 보안이 먼저 보장되어야 합니다. 블록체인에 보안이 부족하면 범죄자가 데이터를 임의로 조작할 수 있습니다. 이것은 역설의 두 번째 부분인 보안으로 이어집니다.

블록체인 보안이란?

아무리 많은 탈중앙화도 보안 없이 블록체인을 도울 수 없습니다. 강력한 블록체인 네트워크는 악의적인 엔티티의 공격에 강해야 합니다. 중앙 집중식 시스템은 폐쇄적이므로 안전합니다. 컨트롤러는 데이터를 방해받지 않고 유지할 수 있습니다. 그러나 모든 사람이 참여할 수 있는 분산 시스템에서 보안을 어떻게 달성할 수 있습니까?

이것은 복잡한 주제입니다. 탈중앙화된 블록체인 보안을 예로 들어 비트코인으로 돌아가 보겠습니다. 비트코인 블록체인은 암호화와 "작업 증명(PoW)"이라는 네트워크 합의 메커니즘의 조합을 사용합니다. 암호화 관점에서 각 블록에는 디지털 서명 또는 "해시"가 있습니다. 모든 수정은 블록의 해시를 변경하므로 각 데이터 블록은 변조할 수 없는 방식으로 연결됩니다. 데이터를 변경하려는 모든 시도는 나머지 네트워크에서 빠르게 인식됩니다.

작업 증명 합의 메커니즘 또한 암호화 통화 원장의 보안을 효과적으로 보장하는 역할을 합니다. 작업 증명 자체를 이해하려면 많은 작업이 필요하지만 이 기사의 목적을 위해 네트워크 구성원은 "채굴" 활동을 통해서만 새 트랜잭션을 검증하고 원장에 추가할 수 있다는 점을 기억하십시오. 여기에는 계산 능력을 사용하여 수학적 퍼즐을 푸는 것이 포함됩니다. 컴퓨팅 프로세스에서는 이러한 컴퓨터가 많은 해싱 기능을 수행해야 합니다. 작업 증명 메커니즘은 안전하지만 상대적으로 느리므로 확장성 문제가 발생합니다.

또한 네트워크에 더 많은 참가자(노드)가 있을수록 네트워크가 더 안전하다는 점에 유의하십시오. 참여자의 수가 많을수록 범죄자가 시스템을 제어할 기회를 얻기가 더 어려워집니다. 여기에는 소위 "51% 공격"이 포함됩니다. 이 개념의 일반적인 의미는 단일 개체(또는 범죄자 그룹)가 전체 블록체인 네트워크의 해시 비율의 50% 이상을 제어하는 ​​경우 임의의 합의를 뒤집고 이중화와 같은 온체인 데이터를 변조할 수 있다는 것입니다. - 문제 토큰을 사용합니다.

요컨대, 보안은 블록체인 성공의 기초입니다. 보안이 없으면 공격자가 마음대로 제어할 수 있으며 블록체인은 가치가 없습니다.

확장성이란 무엇입니까?

확장성은 초당 트랜잭션 속도를 높이기 위해 블록체인을 구축하는 목표를 나타냅니다. 블록체인 기술이 더 넓은 사회 또는 수십억 명의 사용자에게 서비스를 제공하려면 확장이 필수적입니다. 그러나 이것은 많은 블록체인이 여전히 어려움을 겪고 있는 바로 그 수수께끼입니다.

그 이유는 탈중앙화와 보안이 블록체인의 근본적인 문제이기 때문에 항상 우선순위를 두고 있기 때문입니다. 탈중앙화는 블록체인의 아이디어와 목표의 핵심입니다. 잘 알려진 블록체인의 대부분은 이 핵심을 고수합니다. 앞서 언급했듯이 보안은 블록체인의 성공과 가치를 위한 핵심 요구 사항입니다.

그러나 탈중앙화와 보안을 우선시하면 확장성이 문제가 됩니다. 단일 체인에서 처리하는 트랜잭션의 수는 엄격하게 제한됩니다. Visa와 같은 중앙 집중식 결제 시스템은 네트워크가 공용 노드 및 합의 등으로부터 차단되어 초당 24,000건의 거래를 처리할 수 있다고 주장합니다. 잘 알려진 다양한 블록체인을 비교해보자.

앞서 언급했듯이 이러한 블록체인의 트랜잭션 속도는 분산 네트워크 참여자가 정보를 처리하는 데 필요한 방식과 작업 증명 합의 메커니즘 자체의 특성으로 인해 제한됩니다. 사회에서 점점 더 많은 사람들이 블록체인 기술을 사용하기 시작하면 네트워크의 제한된 트랜잭션 처리 용량은 네트워크 혼잡으로 이어질 것입니다.

블록체인 트라이어드가 존재하는 이유는 무엇입니까?

위의 문제에 대한 가장 확실한 기본 솔루션은 네트워크 데이터를 확인하고 추가하는 참가자의 수를 줄여 네트워크를 확장하고 속도를 높이는 것입니다. 그러나 그렇게 하면 분산이 줄어들고 소수의 참가자가 통제할 수 있습니다. 참가자가 적으면 공격을 받을 가능성이 높아지며 보안도 저하됩니다.

따라서 트릴레마가 형성됩니다. 블록체인 작동 원리의 기본 설계에서 탈중앙화와 보안의 두 가지 필수 속성이 밀접하게 연결되어 확장성을 달성하기 어렵게 만듭니다. 셋은 밀물과 썰물 상태입니다. 탈중앙화, 보안 또는 둘 다를 손상시키지 않고 확장성을 향상시키는 방법은 무엇입니까?

블록체인 트라이어드 풀기

트라이어드에 대한 만병통치약은 없습니다. 이 문제를 해결하는 것의 중요성을 감안할 때 커뮤니티는 다양한 솔루션을 내놓았고 유익한 결과를 얻었습니다. 트렌드를 요약하고 현장에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 아이디어를 제공하겠습니다.

1.샤딩

이것은 블록체인 또는 다른 유형의 데이터베이스가 특정 데이터 조각이 관리되는 더 작은 분할 블록체인으로 분할되는 방법입니다. 이 설정은 모든 네트워크 트랜잭션 및 상호 작용을 처리해야 하는 단일 체인의 부담을 덜어줍니다. 분할된 각 블록체인은 "샤드"라고 하며 고유한 원장이 있습니다. 이러한 샤드는 자체적으로 트랜잭션을 처리할 수 있지만 비콘 체인 또는 메인 체인은 샤드 간의 상호 작용을 관리합니다. 이는 블록체인 메인넷을 변경하므로 샤딩은 레이어 1 네트워크의 확장성에 대한 업그레이드가 됩니다.

2.다양한 합의 메커니즘

비트코인 네트워크에서 트릴레마의 큰 이유는 보안을 보장하기 위해 작업 증명이 작동하는 방식입니다. 시스템 보안을 달성하려면 광부, 암호화 알고리즘 및 거대한 분산 컴퓨팅 성능이 필수적이지만 시스템 속도가 느려집니다. 합의를 보장하는 다른 방법을 찾는 것도 트릴레마를 해결하는 한 가지 방법입니다. 이것이 이더리움이 작업 증명에서 지분 증명(PoS)으로 전환한 큰 이유입니다.

지분 증명 블록체인에서 참여자는 트랜잭션 검증에 참여하기 위해 토큰을 스테이킹(잠금)해야 하지만 고도로 전문화된 광부가 필요하지 않습니다. 네트워크에 더 많은 검증자를 추가하는 것이 더 쉽고 편리합니다. 지분 증명 합의 메커니즘은 확장성을 해결하는 많은 방법 중 하나일 뿐입니다.

3.Layer-2 솔루션

샤딩 및 다양한 합의 메커니즘은 기본 네트워크의 기본 설계를 변경하는 것을 목표로 하는 소위 Layer-1 솔루션입니다. 그러나 다른 개발자들은 3극 문제를 해결하기 위해 기존 네트워크 구조에 솔루션을 구축하는 방법을 살펴보았습니다. 다시 말해, 솔루션이 레이어 2 네트워킹 또는 "레이어 2"에 있다고 생각합니다. 관련 예에는 사이드체인 및 상태 채널이 포함됩니다.

사이드체인은 본질적으로 메인 체인에 연결된 독립적인 블록체인입니다. 이 설정을 사용하면 자산이 두 체인 간에 자유롭게 이동할 수 있습니다. 중요한 것은 사이드체인이 다른 규칙에 따라 작동하여 속도 향상과 확장이 가능하다는 것입니다. 마찬가지로 상태 채널은 메인 체인에서 트랜잭션을 제거하여 레이어 1을 완화하는 또 다른 방법입니다. 별도의 체인을 사용하는 대신 상태 채널은 사용자가 블록체인에 트랜잭션을 게시하지 않고 서로 상호 작용할 수 있는 스마트 계약을 사용합니다. 블록체인은 채널의 시작과 끝만 기록하면 됩니다.

요약하다

블록체인 트라이어드는 세상을 변화시키는 데 도움이 되는 블록체인 기술의 잠재력을 방해합니다. 블록체인 네트워크가 분권화와 보안을 유지하기 위해 초당 적은 수의 트랜잭션만 처리할 수 있다면 대량 채택을 달성하기 어려울 것입니다. 그러나 이 문제를 해결하고자 하는 개발자들이 제안한 최신 솔루션으로 판단할 때 블록체인 네트워크는 현재의 기술 발전을 계속해서 발전시킨다면 미래에 데이터 처리 능력의 비약을 달성할 수 있을 뿐입니다.