이더리움은 세계의 컴퓨터로 자리 잡았습니다.이 목표를 달성하기 위해 개발자는 탄생 초기에 Frontier(프론티어), Homestead(홈스테드), Metropolis(메트로폴리스), Serenity(고요함)의 업그레이드 경로를 계획했습니다. 네 단계.

이더리움은 세계의 컴퓨터로 자리 잡았습니다.이 목표를 달성하기 위해 개발자는 탄생 초기에 Frontier(프론티어), Homestead(홈스테드), Metropolis(메트로폴리스), Serenity(고요함)의 업그레이드 경로를 계획했습니다. 네 단계.

현재 전체 네트워크는 세 번째 단계에 도달했습니다.처음 세 단계는 Ethereum 1.0에 속하며 마지막 단계인 Senerity도 우리가 자주 듣는 Ethereum 2.0입니다 (오해를 피하기 위해 Ethereum 관계자는 Ethereum을 포기했습니다. 워크숍) 2.0이지만 이 문서에서는 이 관용구를 계속 사용할 것입니다).

• 이더리움 2.0 업그레이드는 주로 이더리움 개발 중에 전체 네트워크의 개발을 제한하는 몇 가지 문제를 해결하기 위한 것입니다.세 가지 주요 문제가 있습니다.

• 첫 번째는 채굴로 인한 높은 에너지 소비입니다. PoW(작업 증명) 메커니즘을 합의 메커니즘으로 채택함에 따라 이더리움은 채굴을 위한 컴퓨팅 파워를 제공하기 위해 노드가 필요합니다. 달릴만큼 녹색이 아닙니다.

• 또 다른 성능 문제. 현재 이더리움 체인의 블록 생성 속도는 12~15초마다 한 블록 정도이고, TPS(Transaction per second, 초당 처리되는 트랜잭션 수)는 약 15입니다. 이 처리 속도는 지원하기에 충분하지 않습니다. 일반 상용 응용 프로그램. 이더리움 네트워크의 정체는 때때로 개발을 제한합니다.

이러한 문제에 대응하여 개발자 커뮤니티는 Ethereum 2.0 업그레이드를 위한 여러 단계를 계획했습니다. 이더리움 2.0 업그레이드 로드맵은 아래에서 소개합니다.

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이더리움 2.0 로드맵

이더리움 2.0의 로드맵은 주로 parachain-beacon chain, merging 및 sharding의 3단계를 포함합니다. 처음 두 단계의 목적은 전체 네트워크의 합의 메커니즘을 PoW에서 PoS(Proof of Stake, Proof of Stake)로 변경하는 것이며, 마지막 단계는 전체 Ethereum 네트워크의 성능과 확장성을 개선하는 것입니다.

1. 병렬 체인--비컨 체인

합의 메커니즘의 원활한 전환을 달성하기 위해 2020년 12월 1일 현재 PoW 메인 네트워크가 실행되는 동안 Ethereum은 먼저 Beacon Chain이라는 병렬 체인을 활성화했습니다. 비콘 체인은 PoS를 합의 메커니즘으로 사용하며 메인 네트워크와 독립적으로 작동합니다. 참여자는 권리와 이익의 증거로 32 ETH를 체인 상의 스마트 컨트랙트에 서약해야 하며, 검토 후 검증인 목록에 들어가 비콘체인의 검증인이 됩니다. 이 체인에서 검증자는 광부의 역할을 대체하고 체인의 빌더가 됩니다.

PoW 메커니즘에서 노드는 계산 및 마이닝을 통해 다음 블록을 생성하는 반면 PoS 메커니즘의 비콘 체인에서는 검증자가 다음 블록의 생성을 선택합니다. 이 선택은 임의적이며 검증자에 의해 결정되지 않으며 이는 탈중앙화의 특성을 반영합니다. 검증자가 잘 수행하면 보상을 받을 수 있고 반대로 잘못하면 시스템은 그들이 약속한 32 ETH의 일부를 차감합니다. 약정한 ETH가 16개 미만일 경우 검증인 목록에서 제외됩니다.

현재 단계인 합병 전 이더리움은 PoW+PoS 병행 운영 단계에 있다. PoS 파라체인 체인의 초기 활성화는 주로 두 가지 고려 사항에 기인합니다.첫 번째는 현재 실행 중인 PoW 체인에 미치는 영향을 최소화하고 네트워크에서 합의 변환의 영향을 줄이는 것입니다.두 번째는 새로운 PoS 네트워크에 충분한 시간을 주는 것입니다. 네트워크의 안전한 작동을 보장하기 위해 Pledged ETH를 수집합니다.

2. 병합

이더리움 2.0을 이야기할 때 자주 언급되는 머지(Merge)는 PoW 메인 네트워크(이더리움은 트랜잭션 처리를 위한 실행 레이어라고 함)와 PoS 비콘체인(공식적으로는 이더리움을 컨센서스 레이어라고 함)을 병합하는 것입니다. 이더리움의 합병은 먼저 테스트 네트워크에서 테스트를 거쳐야 하며 테스트 중에 문제가 발견되면 상황에 따라 노드를 복구합니다.

현재 이더리움의 테스트넷인 롭스텐(Ropsten)과 7월 6일 세폴리아(Sepolia)가 각각 통합됐다. 나머지 Goerli 테스트넷도 가까운 시일 내에 병합될 예정입니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면 공식 이더리움 네트워크는 9월 중순에서 말에 합병을 종료할 것입니다. 그 후 PoW 메커니즘은 폐기되고 전체 네트워크는 PoS를 통해 새로운 블록을 생성합니다.

합의 메커니즘 전환의 성공을 보장하기 위해 Ethereum 개발자는 PoW의 채굴 난이도를 높이는 난이도 폭탄 구현을 제안했습니다. 난이도 폭탄은 2015년 이더리움 코드에 추가되었다. 미리 정해진 블록 수를 기준으로 PoW 알고리즘에서 퍼즐의 난이도를 높이고, 블록 생성 계산 시간을 길게 하고, 채굴을 어렵게 하여, 광부의 채굴 보상을 줄이고 열정을 없애십시오. 난이도 폭탄이 구현된 후 채굴자는 수익성이 없어지고 원래 PoW 네트워크는 계속 작동할 수 없습니다.

3. 단편화

합의 메커니즘의 변형은 이더리움의 성능을 향상시킬 수 없으며 성능 향상은 단편화를 통해 이루어져야 합니다.

샤딩(sharding)은 데이터베이스 파티셔닝(partitioning)의 개념으로 스토리지와 빠른 처리를 최적화하는 데 사용된다.조직의 네트워크를 더 작은 파티션으로 나누어 데이터베이스를 수평으로 나누고 부하를 분산한다. 병렬로 처리할 수 있으므로 네트워크 정체를 줄이고 TPS를 높이며 네트워크 확장성을 달성할 수 있습니다.

이더리움의 초기 샤딩 계획은 메인 네트워크를 64개의 샤드로 나누고 각 샤드에는 독립적인 블록 제안자와 위원회가 있으며 블록 제안자와 위원회는 무작위로 선택되어 할당됩니다. 트랜잭션 풀과 블록은 위원회에서 3분의 2의 승인 투표를 얻은 후에 체인에 포함될 수 있습니다.

이 초기 샤딩 체계는 이더리움 메인 체인의 성능을 확장하도록 설계되었습니다. 하지만 구현하기가 매우 복잡하다.게다가 몇년이 지나면서 layer2가 급속도로 발전하면서 Rollup이 번성하게 되었고, 따라서 Vitalik을 중심으로 한 이더리움의 개발자들은 점차 이 원래의 솔루션을 포기하고 새로운 기술 선택에 눈을 돌렸다. 더 많은 트랜잭션을 수행하기 위해 이더리움 메인넷에서 직접 샤딩하는 것보다 롤업을 중심으로 하는 기본 체인의 로드맵으로 변환되며 롤업은 트랜잭션 수준에서 확장되고 메인 체인은 롤업에 대한 데이터 가용성만 제공합니다.

하나의 블록에 여러 롤업으로 생성된 패키지가 포함될 수 있기 때문에 향후 이더리움에는 전체 네트워크를 확장하기 위해 여러 롤업이 있을 것입니다. 방법.

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• Ethereum 2.0 업그레이드의 영향

에너지 소비 감소

PoS 메커니즘으로 전환한 후 전체 네트워크는 더 이상 많은 전력을 소비하는 채굴자 노드에 의존하지 않으므로 더욱 환경 친화적이 됩니다. PoS 메커니즘 하에서 노드의 에너지 효율은 PoW보다 99% 이상 높으므로 PoS 네트워크의 에너지 효율이 크게 향상됩니다. PoW 메커니즘이 채택되면 채굴자 노드는 복잡한 수학 계산을 수행하기 위해 강력하고 에너지 집약적인 하드웨어 장치가 필요하며 먼저 계산을 완료한 사람이 블록을 구축하고 블록 보상을 받을 수 있습니다. 이 경우 채굴자들은 최대의 이익을 얻기 위해 하루 24시간 최대 용량으로만 채굴 장비를 가동할 수 있습니다.

• PoS 네트워크에서 블록 제안자는 무작위로 선택되며 더 이상 블록 생성 권한을 놓고 경쟁하기 위해 많은 수의 마이닝 하드웨어가 필요하지 않으며 막대한 전력 소비가 필요하지 않습니다.

ETH 생산

• 이더리움이 PoW 합의에서 PoS로 전환된 후에는 더 이상 채굴자 보상을 생성하지 않고 대신 서약 보상을 생성합니다. 따라서 ETH의 발행률은 90% 감소하게 됩니다. 모두가 이 상황을 "트리플 반감"이라고 부르는데, 이는 비트코인 ​​반감이 동시에 3개에 해당하기 때문에 이더리움은 즉시 순환이 감소하고 동시에 약속된 ETH가 시장에 유입될 수 없기 때문에 ETH가 진입하게 됩니다. 디플레이션 단계.

ETH 서약

합병이 완료되면 거의 위험이 없는 서약 수입을 얻을 수 있기 때문에 더 많은 사용자가 ETH를 서약할 것입니다. 계산에 따르면 ETH 스테이킹의 연간 수익률은 약 4%입니다. 크라켄은 "2022년 1분기 스테이킹 현황" 보고서에서 이더리움 합병이 완료된 후 스테이킹 사용자의 연간 수익률이 8.5%~11.5%에 달할 수 있다고 예측했다.

또한 공약의 필요성이 높아짐에 따라 공약 서비스 트랙의 확산이 예상된다. 현재 이더리움 총량의 10%를 넘는 1,300만 개 이상의 ETH가 비콘체인에 약정되어 있으며 총 41만 명의 검증인이 약정에 참여했다.네트워크는 최소 32 ETH의 약정이 필요하고 동시에 노드 장비를 실행하기 위한 특정 기술 및 재정적 임계값이 있으므로 직접 약정하는 것보다 약정 서비스 제공자를 선택하는 것이 훨씬 더 매력적입니다. 스테이킹 트랙의 현재 리더인 Lido(위 참조)) 유동성 스테이킹 시장의 90% 이상을 점유했습니다.

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