Tongzhengtong Research Institute × FENBUSHI DIGITAL 공동 제작

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특별 고문: Shen Bo, Rin

기존 블록체인 확장 솔루션은 레이어 0 확장, 온체인 확장, 오프체인 확장으로 나눌 수 있습니다. 그 중 레이어 0(Layer 0)은 OSI 모델의 레이어 1~4(하단 프로토콜)에 해당하며, 블록체인의 기본 데이터 전송 프로토콜을 최적화하여 블록체인의 상위 레이어 아키텍처를 변경하지 않고 블록체인의 확장성을 높인다. 블록체인.원래 체인 생태 규칙을 유지하는 성능 개선 솔루션.레이어 0 확장의 주요 아이디어는 릴레이 네트워크 및 OSI 모델 최적화를 포함합니다.OSI 모델 최적화 솔루션은 주로 BDN, 멀티캐스트 잠금 그룹 및 QUIC 프로토콜을 포함합니다.

BDN은 트랜잭션과 블록을 빠르게 전송할 수 있는 고용량, 저지연 네트워크 시스템이라는 CDN 기술의 아이디어를 기반으로 한 블록체인 확장 애플리케이션으로 대표적인 프로젝트가 bloXroute입니다.

멀티캐스트 통신은 하나 이상의 정보 소스가 동시에 다른 사용자에게 단일 데이터 패킷을 보낼 수 있는 통신 방법을 말하며, 해결할 수 없는 "단일 지점 전송 및 다중 지점 수신" 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 유니캐스트와 브로드캐스트로 전송하고 네트워크 전송 효율을 높이는 넥서스 프로젝트는 이 기술을 적용합니다.

QUIC 프로토콜은 Google에서 제안한 다채널 동시 전송을 위한 UDP 기반의 차세대 네트워크 전송 프로토콜로, TCP의 신뢰성과 UDP 프로토콜의 효율성을 통합하는 것을 목표로 하모니 블록체인 프로젝트에 적용되었습니다.

위험 경고: 기술 진보가 예상보다 낮음

목차

목차

1 레이어 0 확장: 블록체인 하단 레이어의 확장 방식

2 BDN: CDN의 블록체인 적용

3 멀티캐스트 잠금 그룹: 유니캐스트 전송, 멀티캐스트 수신

5 아직 주목도는 낮은 블록체인 확장성

블록체인 기술의 대중화와 함께 블록체인 네트워크 혼잡 현상이 점차 대두되고 있어 블록체인 확장이 절실하다. 오늘날 시장의 확장 솔루션은 주로 온체인 및 오프체인 확장에 중점을 두고 있으며 레이어 0 확장은 블록체인 확장의 스타가 될 수 있습니다.

컴퓨터 네트워크 통신 아키텍처의 OSI 모델을 참조하면 블록체인의 논리적 아키텍처는 세 가지 계층으로 나눌 수 있습니다. 기존 확장 체계는 계층 0 확장, 온체인 확장 및 오프체인 확장으로 구분된 다양한 수준에 대해 개선되었습니다.

그 중 레이어 0(Layer 0)은 트랜스포트 레이어를 포함하여 OSI 모델의 레이어 1~4(하단 프로토콜)에 해당한다. 레이어 1과 레이어 2는 OSI 모델의 레이어 5-7(상위 프로토콜)에 해당하며 레이어 1(레이어 1)은 데이터 레이어, 네트워크 레이어, 합의 레이어 및 인센티브 레이어를 포함하고 레이어 2(레이어 2)는 계약 레이어를 포함합니다. 및 애플리케이션 계층.

Layer 0 확장의 주요 아이디어에는 릴레이 네트워크 및 OSI 모델 최적화가 포함됩니다.

릴레이 네트워크를 기반으로 많은 프로젝트에서 전통적인 OSI 모델을 최적화하려고 시도하며 제안된 솔루션은 주로 BDN, 멀티캐스트 잠금 그룹 및 QUIC 프로토콜을 포함합니다.

CDN(Content Delivery Network)은 각 사용자에게 가장 가까운 서버로 사용자에게 고성능, 확장성 및 저비용 네트워크 콘텐츠 전송을 제공하여 인터넷 혼잡 문제를 해결하고 사용자 응답 속도 및 네트워크를 향상시킵니다. 컴퓨터 네트워크의 성공률 체계. 기본 기술 사상은 기존 인터넷을 기반으로 가상 지능형 네트워크 계층을 구축하고 네트워크 전체에 노드 서버를 배치하고 네트워크 트래픽 상태, 각 노드의 연결 및 부하 상태, 노드에서 사용자까지의 거리 및 시간 등의 요소를 종합적으로 고려하여 데이터 전송 속도와 안정성을 저해하는 링크는 최대한 피하고 사용자에게 가장 효율적인 서비스 노드를 할당합니다.

BDN(Blockchain Distribution Network)은 트랜잭션과 블록을 빠르게 전송할 수 있는 고용량, 저지연 네트워크 시스템인 CDN 기술의 아이디어를 기반으로 한 블록체인 확장 응용 프로그램입니다. BDN은 블록의 무차별적 처리와 블록체인의 공정한 보급 원칙을 따르기 때문에 검증 가능한 네트워크 중립성을 가지고 있습니다.

bloXroute는 블록 확장의 부작용을 제거하고, 고아 블록의 비율을 줄이고, P2P 네트워크에서 블록 전파의 효율성과 네트워크 전파의 공정성을 개선하고, 다음을 기반으로 체인의 확장성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 분산화 및 보안 보장. 노드(Peer Node)는 블록체인 애플리케이션과 BDN 간의 중개자로서 게이트웨이 프로세스를 실행합니다. 노드는 BDN 네트워크의 행동을 검토하여 네트워크가 특정 노드 또는 채굴자에게 더 나은 서비스를 제공하거나 특정 노드를 차별하지 않도록 합니다.모든 노드는 네트워크 통신의 공정성을 달성하기 위해 네트워크를 통해 블록을 송수신할 수 있습니다. 이 기능은 증명 가능한 중립성이라고 할 수 있으며 그 장점은 더 많은 노드가 BDN 네트워크에 가입하도록 유도할 수 있으며 BDN 네트워크의 효율성에 따라 노드 간의 블록 전파 속도가 점차 증가합니다.

보조 제목

3 멀티캐스트 잠금 그룹: 단일 지점 전송, 다중 지점 수신

현재 네트워크 통신에는 유니캐스트, 브로드캐스트 및 멀티캐스트의 세 가지 기본 모드가 있습니다. 그중에서 전통적인 유니캐스트 및 브로드캐스트 통신 모드와 비교하여 멀티캐스트가 가장 최근에 등장했지만 분명한 이점이 있으며 가장 발전 전망이 좋습니다.

유니캐스트 통신은 정보 소스가 정보를 필요로 하는 각 사용자에게 독립적인 데이터 패킷을 보내는 통신 방법을 말합니다. 즉, 유니캐스트 통신 네트워크에서 정보 소스는 동일한 내용의 여러 데이터 패킷을 다른 사용자에게 동시에 보낼 것이며 전송된 정보의 양은 정보를 필요로 하는 사용자의 양에 비례합니다. 이 통신 방법은 정보 소스와 네트워크 대역폭에 많은 부담을 주고 네트워크 정체를 쉽게 일으키며 일괄 데이터 전송에 적합하지 않으며 소수의 사용자가 있는 네트워크 환경에만 적합합니다.

브로드캐스트 통신은 사용자가 정보를 필요로 하는지 여부에 관계없이 정보 소스가 네트워크 세그먼트의 모든 사용자에게 동일한 데이터 패킷을 보내는 통신 모드를 말합니다. 브로드캐스트 통신을 사용하는 네트워크에서 정보가 필요하지 않은 사용자는 정보를 수동적으로 수신하므로 동일한 네트워크 세그먼트에 정보가 범람하기 쉽고 정보 보안을 보장하는 데 도움이 되지 않습니다. 이 통신 방법은 특정 사용자와 데이터 상호 작용을 수행할 수 없으므로 많은 양의 대역폭 낭비가 발생함을 알 수 있습니다.

현재 Nexus는 멀티캐스트 기술을 블록체인에 실용화하기 위한 프로젝트입니다. Nexus는 멀티캐스트 잠금 그룹으로 알려진 최적화된 라우팅 시스템을 사용합니다. IP 멀티캐스트는 응용 프로그램 계층이 아닌 네트워크 계층에서 패킷 복제를 처리하므로 전파 시간이 크게 단축됩니다. 잠긴 그룹에서 IP 멀티캐스트를 실행하는 또 다른 이점은 네트워크 계층에서 병렬 처리가 형성된다는 것입니다. 즉, 메시지가 전역적으로 일관된 계층을 보존하면서 관련 노드로 브로드캐스트됩니다.

보조 제목

4 QUIC 프로토콜: TCP 및 UDP 프로토콜 통합

TCP(Transmission Control Protocol, Transmission Control Protocol)는 연결 지향적이고 신뢰할 수 있는 바이트 스트림 기반 전송 계층 통신 프로토콜로 데이터 통신의 무결성과 신뢰성을 달성할 수 있지만 네트워크 지연 문제가 있습니다. 기술적인 관점에서 볼 때 TCP 프로토콜은 연결을 설정하기 전에 세 번의 핸드셰이크가 필요합니다.더 높은 수준의 데이터 보안 상호 작용이 필요한 경우 핸드셰이크 횟수를 늘려야 하지만 동시에 네트워크 지연도 증가합니다. TCP는 체크섬, 확인 및 타임아웃 재전송 메커니즘을 사용하여 안정적인 전송을 보장하고, 데이터 세그먼트를 정렬하고, 누적 확인을 사용하여 데이터 시퀀스가 ​​변경되지 않고 반복되지 않도록 보장하므로 프로토콜은 신뢰할 수 있는 데이터 전달 또는 신뢰할 수 있는 오류 알림을 제공할 수 있습니다. .

UDP(User Datagram Protocol, User Datagram Protocol)는 TCP 프로토콜 외에 OSI 모델을 기반으로 하는 또 다른 중요한 전송 계층 프로토콜입니다. UDP는 단순하고 비연결적이며 신뢰할 수 없는 전송 계층 통신 프로토콜입니다. 정보 소스가 UDP 데이터 패킷을 보낸 후 기본적으로 데이터 패킷이 수신된 것으로 간주하므로 네트워크 전송 계층은 데이터 패킷의 전송을 확인할 필요가 없습니다. UDP는 신뢰할 수 없는 데이터 전송만 제공하기 때문에 프로토콜은 데이터 전송의 무결성을 보장할 수 없지만 데이터 재전송으로 인한 시간 지연 문제를 방지합니다. 스트리밍 미디어, 실시간 멀티플레이어 게임, VoIP(Voice over IP)와 같이 전송 시간 요구 사항이 높지만 신뢰할 수 있는 데이터 전송 또는 프로세스 내 오류 검사 및 수정 기능이 필요하지 않은 애플리케이션에만 적합합니다.

QUIC(Quick UDP Internet Connections, fast UDP Internet connection) 프로토콜은 다중 채널 동시 전송을 위해 UDP 프로토콜을 기반으로 Google에서 제안한 차세대 네트워크 전송 프로토콜입니다. QUIC 프로토콜은 TCP 프로토콜의 신뢰성과 UDP 프로토콜의 효율성을 통합하는 것을 목표로 합니다. 기술적인 수준에서 프로토콜은 1~2개의 패킷 내에서 연결을 완료할 수 있습니다(숫자는 연결된 서버를 알고 있는지 여부에 따라 다름). 2014년부터 Google 크롬은 실험적으로 QUIC 프로토콜을 지원했습니다. Google은 QUIC 프로토콜을 사용하여 TCP 프로토콜을 대체하여 웹 페이지 전송 속도를 높이고 이를 차세대 네트워크의 공식 사양으로 만들려고 합니다.

위의 프로젝트 외에도 Layer 0 확장 프로젝트는 Marconi 및 Toda Network와 같은 기존 네트워크 인프라를 개선하거나 교체하는 데 전념하고 있지만 결국 구현될 수 있는지 여부는 매우 불확실합니다.

보조 제목

5 아직 주목도는 낮은 블록체인 확장성

현재 블록체인 확장 솔루션은 주로 온체인 확장과 오프체인 확장에 초점을 맞추고 있지만 온체인과 오프체인 확장 모두 기술적 한계가 있고 구현 기간이 상대적으로 길다.

몇 가지 이유로 인해 이 기사의 일부 명사는 정확하지 않습니다. 주로 일반 인증서, 디지털 인증서, 디지털 통화, 통화, 토큰, 크라우드세일 등입니다. 독자가 질문이 있는 경우 전화를 걸거나 함께 토론할 수 있습니다. .

메모:

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이 문서는 원래 TokenRoll Research Institute(ID: TokenRoll)에서 작성했습니다. 무단 전재를 금지합니다.