"포스트 이더리움 시대"의 The Merge 합의 메커니즘에 대한 심층 분석
星球君的朋友们
2022-07-08 13:30
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Ethereum은 새로운 품질 표준을 설정하고 있습니다.

이 기사는 WeChat 공개 계정 Old Yuppie에서 가져온 것입니다.

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이 문서에서는 다음을 살펴보겠습니다.

  • Ethereum의 PoS 합의 모델에 대한 자세한 설명

  • Ethereum PoS가 악의적인 공격으로부터 복구하는 방법

  • 일반적인 Anti-PoS 주장 반박

  • 이미지 설명

첫 번째 레벨 제목

합의 메커니즘: PoS, PoW, PoA

합의 메커니즘은 노드의 분산 네트워크가 네트워크의 현재 상태, 온체인 블록 및 순서를 결정하는 방법을 정의합니다. 블록 생성은 누가 mempool을 스캔하여 보류 중인 트랜잭션을 선택하고 블록에 주문하고 새 블록을 기존 블록체인에 추가하는지 설명하는 일반적인 용어입니다. 세 가지 일반적인 합의 메커니즘 클래스는 지분 증명, 작업 증명 및 권한 증명입니다.

  • PoW(비트코인)는 컴퓨팅 파워를 가장 많이 사용하는 사람에게 블록 생산 권한을 부여합니다. 이 프로토콜은 SHA-256과 같은 단방향 계산 집약적인 해시 함수를 정의한 다음 채굴자들이 선행 0이 많은 출력으로 해시되는 입력을 찾기 위해 경쟁합니다.

  • PoA(Binance Smart Chain)는 화이트리스트에 있는 여러 노드에 블록 생산 권한을 넘겨주는 화이트리스트 메커니즘입니다. 이것은 일반적인 허가형 블록체인이며 그 이상은 아닙니다.

  • PoS (Ethereum,첫 번째 레벨 제목

이더리움 구현

Ethereum의 PoS 구현은 1년 중 대부분의 기간 동안 대중의 조롱을 받았지만 비콘 체인이 18개월 동안 실행되고 테스트넷에서 성공적으로 라이브 병합을 수행하면서 구현이 구체화될 것으로 보입니다. 병합 구현 세부 사항에서 길을 잃기보다는 안정적인 상태에서 PoS 체인이 작동하는 방식에 대한 세부 사항에 중점을 둘 것입니다.

또 다른 유명한 절충 삼각형. 두 개를 선택하거나 중간 어딘가에서 자신을 찾으십시오.

실시간 통계 및 블록을 추적할 수 있는 비콘 체인에는 약 400,000개의 유효성 검사기가 있습니다. 유효성 검사기는 메인 네트워크의 비콘 체인 예금 계약에서 32개 토큰의 특정 예금을 말하며 사용자는 여러 유효성 검사기를 실행할 수 있습니다. 해동된 인출은 현재 활성화되지 않으며 병합 시점에도 활성화되지 않지만 이후 상하이 하드포크 업데이트에서 활성화될 예정입니다. 기간은 12초마다 발생하며 검증자는 해당 기간 동안 블록을 제출할 무작위로 선택됩니다. 에포크는 32 에포크(또는 6.4분)로 구성됩니다. 유효성 검사기가 오프라인이고 슬롯 내에서 블록을 제안하지 않으면 슬롯이 비어 있습니다. 따라서 이더리움의 블록타임은 평균 블록타임이 13초인 푸아송 분포(프랑스 수학자 시몬 드니 푸아송 시메옹-드니 푸아송이 개발한 통계 및 확률에서 흔히 볼 수 있는 이산 확률 분포인 푸아송 분포)에서 변경됩니다. in 1838), 때때로 정확히 12초의 빈 슬롯으로 전환됩니다. 각 시대의 첫 번째 블록은 체크포인트 블록으로 간주됩니다.

이미지 설명

유효성 검사기 증명이 집계되고 최종적으로 블록에 포함되는 방법에 대한 기술 개요입니다.

Epoch는 제안, 시연 및 완료의 세 단계를 거치는 32개의 슬롯 그룹입니다. 압도적 다수 또는 현재 유효성 검사기의 2/3가 한 시대를 증명하면 앞으로 나아갈 수 있습니다. 증명은 이전 에포크에서 하나, 현재 에포크에서 하나의 체크포인트 블록 쌍과 연결됩니다. 소스 및 대상 블록 쌍으로 표시합니다. 블록은 검증자에 의해 제안되며 대다수의 증명이 블록을 헤드로 표시할 때 유효한 것으로 간주됩니다. 다수의 검증인이 합당한 에포크를 이전 에포크로 표시하고 완결된 것으로 간주합니다. 따라서 에포크는 일반적으로 1 에포크(또는 6분) 후에 종료됩니다.

많은 양의 ETH를 소비하지 않고는 다시 집계할 수 없을 때 트랜잭션이 완료됩니다. 유효성 검사기의 3분의 2가 최종 블록을 증명했기 때문에 동일한 높이에서 다른 최종 에포크를 생성하기 위해 유효성 검사기의 2/3도 동일한 높이의 별도 블록을 증명해야 합니다. 따라서 유효성 검사기의 1/3 이상이 모호한 것으로 판명됩니다. 등가 교환에 대한 벌칙은 유효성 검사기의 전체 지분을 차단하는 것이므로 공격자는 모든 스테이크된 ETH의 최소 1/3을 파괴해야 합니다. 오늘날의 침체된 가격에서도 최종 블록을 재구성하는 비용은 수십억 달러에 이릅니다.

첫 번째 레벨 제목

스테이킹에는 적극적인 노력이 필요합니다

스테이킹이라는 용어가 DeFi와 NFT에서 널리 사용되기 때문에 많은 사람들이 스테이킹에 대해 왜곡된 이미지를 가지고 있습니다. 이러한 프로토콜 중 많은 부분에서 "스테이킹"은 에스크로 계약에 토큰을 예치하는 것을 의미하며 토큰이 수동적으로 거기에 있는 동안 판매자의 유동성을 줄입니다. 하강 위험도 없고 적극적인 참여도 없으며 시간 선호도가 낮은 사람들에게 뇌물을 줄 뿐입니다.

확실히 하자면, 이 게임들은 우리가 말하는 것이 아닙니다. 진정한 프로토콜 수준의 스테이킹은 새로운 블록을 제안하고 다른 사람이 만든 블록을 증명하는 데 지속적으로 적극적으로 참여해야 하는 상승 및 하락 약속에 들어가는 것을 의미합니다. 즉, 높은 가동 시간에 정직하게 참여하면 보상을 받거나 오프라인으로 전환하거나 악의적인 포크를 지원하면 돈을 잃을 수 있습니다. 이러한 규칙은 중앙화된 당사자에 의해 임의로 적용되는 것이 아니라 사전에 명확하게 정의되고 분산된 프로토콜 자체에 깊이 내장되어 있습니다.

Gasper의 논문에서 가져온 유효성 검사기가 따라야 하는 두 가지 주요 등가 교환 규칙이 있습니다.

  • 이중 투표: 어떤 검증인도 동일한 대상 블록에 대해 두 가지 다른 증명을 하지 않습니다.

  • 이미지 설명

Gasper 논문에서 직접 가져온 슬래싱 조건

정직한 컨센서스 계층 클라이언트는 명시적으로 이 작업을 수행하지 않도록 프로그래밍되어 있으므로 정상적인 정직한 사용자는 이러한 메커니즘이 시작되는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 그러나 악의적인 검증자에 대한 중요한 보호 기능을 제공하고 무위험 문제를 우아하게 해결합니다.

첫 번째 레벨 제목

이더리움은 파괴적인 소수자에 대한 자가 치유입니다.

등가 삭제, 비활성 누출 및 사용자 활성화 소프트 포크의 조합은 강력한 펀치를 포장합니다. 동등한 삭제는 보안 오류를 처리하고 비활성 누출은 유효성 오류를 처리하며 UASF를 사용하면 정직한 소수라도 악의적인 절대 다수로부터 복구할 수 있습니다.

균등 분할은 유효성 검사기가 동일한 높이에서 두 개의 다른 블록을 확인하여 병렬 분기 및 최종 재분할로 이어질 수 있음을 의미합니다. 이것은 "아무것도 위태롭지 않은" 문제의 핵심 요소입니다. 서명된 증거를 수집함으로써 네트워크 감독자는 이것이 발생했음을 증명하고 동등한 스와퍼의 지분을 삭감할 수 있습니다.

비활성 유출은 유효성 검사기가 증명을 제공하지 못하는 경우입니다. 유효성 검사기가 실수로 오프라인 상태가 될 수 있기 때문에 악의적이라고 입증할 수는 없지만 네트워크에 해롭습니다.

사용자 활성화 소프트 포크는 유효성 검사기의 하위 집합이 메인라인이 자신과 거래를 무시한다고 믿고 함께 모여 자체 블록 생성 포크를 형성하는 경우입니다.

첫 번째 레벨 제목

소수를 위한 게으른 검열

첫 번째 레벨 제목

소수자에 의한 적극적인 검열

첫 번째 레벨 제목

소수를 위한 게으른 검열

첫 번째 레벨 제목

소수자 적극적 검열

총 지분 40%를 보유한 고래 그룹은 거래를 검열하고 정직한 블록 증명을 거부합니다. 더 이상 정직한 절대 다수가 없기 때문에 블록이 완료되지 않습니다. 체인은 깨끗한 네트워크 파티션이 있는 것처럼 두 개의 하위 체인으로 분기됩니다. 정직한 유효성 검사기는 두 포크를 모두 볼 수 있지만 LMD-GHOST 포크 선택 규칙에서 가중치가 더 크기 때문에 정직한 포크를 기반으로 합니다. 리뷰 검증자는 두 포크도 모두 볼 수 있지만 LMD-GHOST 포크 선택 규칙을 수동으로 무시하고 리뷰 체인에서 계속 진행하도록 선택하여 정직한 체인을 모르는 척합니다.

정직한 체인에서는 블록이 완료되지 않는 즉시 비활성 누출이 시작됩니다. 이는 모든 검열 유효성 검사기가 정직한 블록에 대한 증명을 거부하기 때문에 오프라인으로 표시됨을 의미합니다. 검토 검증자의 지분은 유효 잔액이 검증자 세트에서 제거될 만큼 충분히 낮아질 때까지 천천히 소각됩니다. 이 시점에서 정직한 유효성 검사기는 이제 압도적 다수를 가지며 블록이 다시 마무리되기 시작합니다.

첫 번째 레벨 제목

악의적인 압도적 다수의 사용자 활성화 소프트 포크

우리는 정직한 검증자가 절대 다수를 차지하지 않더라도 정직한 블록을 제안하고 검열 검증인이 증명을 거부함으로써 검열 검증인이 검증인 세트에서 제외되는 것을 보았습니다. 정직한 검증자가 다수를 차지하고 검열 검증자가 절대 다수를 차지하면 어떻게 됩니까?

흥미롭게도 메커니즘은 거의 동일합니다.한 가지 중요한 차이점은 정직한 유효성 검사기가 서로의 증명을 인정하고 포크 선택 규칙을 무시하기 위해 명시적으로 함께 참여해야 한다는 것입니다. 검증인은 정직한 다수가 절대 다수를 되찾을 때까지 설정합니다.

첫 번째 레벨 제목

Ethereum에 가능한 개선 사항

물론 Ethereum PoS에는 추가 개선이 필요한 몇 가지 측면이 있습니다. 예를 들어:

  • 단일 슬롯 최종성은 2 에포크(64 블록)에서 1 블록으로 결정론 시간을 줄이는 것을 의미합니다.

  • 스테이킹에 필요한 최소 금액을 줄이면 32 eth가 없는 사용자가 홈 스테이킹을 더 실용적으로 만들 수 있습니다.

  • 블록 제안자의 주소가 미리 알려지면 단일 비밀 리더 선거가 블록 제안자에 대한 DoS 공격 가능성을 최소화합니다.

  • 첫 번째 레벨 제목

보조 제목

PoS = 온체인 거버넌스

이더리움에는 온체인 거버넌스가 없습니다(PoS 프로토콜의 하위 집합에도 있음). 비트코인 풀 노드가 채굴자가 상태 전이 기능을 충족하는 유효한 블록을 정직하게 생성할 수 있도록 하는 것처럼 이더리움 풀 노드는 검증자가 상태 전이 기능을 충족하는 유효한 블록을 정직하게 생성할 수 있도록 합니다. 대다수의 악의적인 검증자조차도 정직한 전체 노드를 속일 수 없습니다.

보조 제목

PoS = 중앙 은행

보조 제목

PoS = 저렴한 가스로 스케일링

보조 제목

PoS = 부자는 더 부자가 되고, PoW = 평등주의자

해시 프리맵을 가장 빨리 찾기 위한 수학 경쟁에서 CPU, GPU 및 ASIC가 휘젓는 아이디어에는 평등주의적 우아함이 있습니다. 주권을 가진 개인, 즉 가정용 게임 컴퓨터를 운영하는 개인은 6.25개의 새로 발행된 BTC에 대한 권리를 놓고 국가와 경쟁할 수 있습니다.

안타깝게도 ASIC 공급망은 대만에 대한 위험한 의존도는 말할 것도 없고 수입 및 수출 규제에 의해 쉽게 통제됩니다. 저렴하고 풍부한 에너지에 대한 필요성은 개인이 신중한 채굴 설정을 실행하는 것을 방해하는 또 다른 약점입니다. 그리고 우리는 아직 희소성 이후의 유토피아에 있지 않기 때문에 채굴기를 구입하려면 선불로 지불해야 합니다. 설상가상으로, 기술 발전은 채굴자들이 경쟁력을 유지하기 위해 지속적으로 장비를 업그레이드해야 한다는 것을 의미합니다.

보조 제목

PoS = 아무것도

보조 제목

PoS = 강박적인 판매자 없음

보조 제목

PoS = 중앙 은행이 모든 토큰을 구매할 것입니다.

보조 제목

PoS = 캐노니컬 체인을 위한 신뢰 중앙 집중식 서버

보조 제목

PoS = 실제 리소스 소비 없음

보조 제목

PoS = 나쁜 복잡성

첫 번째 레벨 제목

보조 제목

유동성(및 비유동성) 담보 관리인 카르텔

이미지 설명

보조 제목

실제 자산의 토큰화로 인해 포크가 어려워짐

보조 제목

모든 자원의 증거가 중앙 집중화됨

보조 제목

이것은 당신에게 무엇을 의미합니까?

이미지 설명

지난 3개월간 StETH/ETH 가격 변동

전체 기사에서 악의적인 담합을 피하는 능력을 망치고 있기 때문에 이것은 이상한 조언입니다. 이제 우리는 자금을 관리 파생 상품으로 보낼 수 있는 방법을 설명합니다. 그러나 사람들이 기간 + 거버넌스 + 스마트 계약의 위험을 감수하고 과도한 레버리지 자금에서 값싼 토큰을 채굴하는 것에 대한 대가를 받을 수 있다는 사실을 모른 채 사람들이 1:1 비율로 락업에 들어가도록 하는 것은 태만할 것입니다.

요약하다

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