블록체인의 P2P 네트워크는 어떻게 다른 노드를 발견합니까?

블록체인 네트워크의 노드 검색

블록체인 네트워크는 합의를 유지하고 거래를 전파하기 위해 분산형 P2P(Peer-to-Peer) 통신을 사용합니다. 이 인프라의 중요한 측면은 중앙 기관에 의존하지 않고 노드를 찾고 서로 연결하는 방법입니다. 노드 검색이라고 하는 이 프로세스를 통해 새로운 참가자가 네트워크에 가입하고 진행 중인 활동과 동기화된 상태를 유지할 수 있습니다.

시드 노드를 사용한 부트스트래핑

1. 새 노드가 시작되면 소프트웨어에 하드 코딩된 미리 정의된 '시드 노드' 목록을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 시드 노드는 네트워크의 초기 진입점 역할을 합니다.
2. 클라이언트는 이러한 시드 중 하나 이상에 연결하고 현재 활성 피어 목록을 요청합니다.
3. 피어 목록을 수신하면 노드는 여러 피어 목록과 직접 TCP 연결을 설정합니다.
4. 이 방법을 사용하면 격리된 노드라도 신뢰할 수 있는 시작점을 사용하여 네트워크로 가는 길을 찾을 수 있습니다.
5. 시드 노드는 트랜잭션을 처리하거나 블록을 채굴하지 않습니다. 이는 신규 사용자가 피어를 발견하는 데 도움을 주기 위해서만 존재합니다.

네트워크 전파를 통한 분산 검색

1. 초기 피어에 연결한 후 노드는 알려진 다른 노드에 대한 정보가 포함된 메시지 교환을 시작합니다.
2. Bitcoin의 getaddr 및 addr 메시지와 같은 프로토콜을 통해 피어는 자신이 만난 노드의 IP 주소와 포트 번호를 공유할 수 있습니다.
3. 노드는 네트워크를 통해 통신하면서 도달 가능한 피어의 동적 주소 테이블을 구축합니다.
4. 노드는 주기적으로 서로 ping하여 연결을 확인하고 테이블에서 응답하지 않는 항목을 정리합니다.
5. 이러한 유기적 전파는 가십 프로토콜을 모방하여 강력하고 자가 치유되는 네트워크 토폴로지를 가능하게 합니다.

동적 노드 목록에 DNS 시드 사용

1. 일부 블록체인은 활성 노드 IP의 순환 목록을 확인하는 특수 도메인 이름인 DNS 시드를 사용합니다.
2. 클라이언트는 하드 코딩된 주소에만 의존하는 대신 시작 시 이러한 도메인을 쿼리하여 새로운 피어 데이터를 얻습니다.
3. DNS 시드는 커뮤니티 운영자가 관리하며 실시간 네트워크 검색을 기반으로 기록을 자동으로 업데이트합니다.
4. 이 접근 방식은 정적 구성에 대한 종속성을 줄이고 노드 이탈에 대한 복원력을 향상시킵니다.
5. DNS 시딩은 중앙 집중식 조회 메커니즘과 분산 네트워크 운영을 결합하여 효율성과 분산의 균형을 유지합니다.

자주 묻는 질문

모든 시드 노드가 오프라인이 되면 어떻게 되나요? 모든 시드 노드에 연결할 수 없게 되면 새로 시작된 노드는 대체 연결 방법이 없으면 네트워크에 연결하는 데 어려움을 겪게 됩니다. 그러나 대부분의 블록체인 클라이언트는 최근에 본 피어를 디스크에 캐시합니다. 반환 노드는 이러한 캐시된 주소를 사용하여 다시 연결할 수 있으며, 이를 통해 다른 노드의 검색을 지원할 수 있습니다.

악의적인 노드가 검색 프로세스를 조작할 수 있습니까? 예, 공격자는 가짜 피어 주소로 새 노드를 범람시켜 Sybil 공격을 시도할 수 있습니다. 이에 대응하기 위해 많은 네트워크에서는 평판 시스템을 구현하고, 피어당 허용되는 주소 수를 제한하고, 라우팅 테이블에 노드를 추가하기 전에 연결을 검증합니다.

모든 블록체인은 동일한 검색 메커니즘을 사용합니까? 아니요, 다양한 블록체인은 맞춤형 전략을 채택합니다. 예를 들어 Ethereum은 노드 검색을 위해 수정된 Kademlia DHT를 사용하는 반면 Bitcoin은 DNS 및 정적 시드에 더 많이 의존합니다. 선택은 속도, 보안, 분산화와 같은 설계 우선순위에 따라 달라집니다.

노드 검색은 검열에 취약합니까? 알려진 노드의 IP 주소가 차단된 지역에서는 검색이 방해받을 수 있습니다. 일부 네트워크는 난독화 기술, Tor 통합 또는 실제 출처를 가리는 인센티브 릴레이 노드를 통해 이를 완화합니다.