분산 된 네트워크는 어떻게 작동합니까? 노드는 보안을 보장하기 위해 어떻게 합의에 도달합니까?

분산 된 네트워크는 많은 cryptocurrency 시스템의 백본을 형성하여 중앙 기관의 필요없이 안전하고 투명하며 직접 거래를 가능하게합니다. 이러한 네트워크가 어떻게 작동하는지, 그리고 그 네트워크의 노드가 합의에 도달하는 방법을 이해하는 것은 암호 화폐의 세계에 관심이있는 모든 사람에게 중요합니다.

분산 된 네트워크 란 무엇입니까?

분산 된 네트워크 는 단일 엔티티에서 중앙 집중화되기보다는 제어 및 의사 결정이 참가자에게 배포되는 네트워크 유형입니다. cryptocurrencies의 맥락에서, 이것은 중앙 은행 또는 권한을 관리하는 거래 대신, 노드 네트워크 (컴퓨터)가 시스템의 무결성과 보안을 총체적으로 유지한다는 것을 의미합니다.

분산 된 네트워크에서 각 노드는 전체 블록 체인의 사본 (네트워크에서 발생한 모든 트랜잭션의 디지털 원장)을 보유합니다. 이 중복성은 일부 노드가 실패하거나 손상 되더라도 네트워크가 작동 상태를 유지하도록합니다. 노드는 서로 통신하여 새로운 거래를 검증하고 기록하여 모든 참가자가 동일한 버전의 원장을 갖도록합니다.

노드는 어떻게 통신합니까?

분산 된 네트워크의 노드는 P2P (Peer-to-Peer) 프로토콜을 통해 통신합니다. 새로운 거래가 시작되면 네트워크로 방송됩니다. 각 노드는 미리 정의 된 규칙 세트에 대한 트랜잭션을 확인하여 유효성을 보장합니다. 트랜잭션이 유효하면 Mempool 이라고 알려진 확인되지 않은 트랜잭션 풀에 추가됩니다.

Mempool에서 트랜잭션이 선택되어 블록 으로 그룹화됩니다. 각 블록에는 트랜잭션 목록과 이전 블록에 대한 참조가 포함되어 있으며 블록 체인을 형성하므로 블록 체인 이라는 용어가 포함됩니다. 블록이 생성되면 네트워크로 방송되며 각 노드는 블록과 트랜잭션을 확인합니다. 대부분의 노드가 블록이 유효하다는 데 동의하면 블록 체인에 추가됩니다.

합의 메커니즘 : 보안과 무결성 보장

분산 된 네트워크가 효과적으로 작동하기 위해서는 노드가 블록 체인 상태에 대한 합의 에 도달해야합니다. 합의 메커니즘은 노드 간의 일치에 사용되는 프로토콜로, 모든 참가자가 동일한 버전의 원장을 가지고 있고 거래가 유효하고 안전 할 수 있도록합니다.

합의 메커니즘에는 여러 가지 유형의 합의 메커니즘이 있으며 각각 계약을 달성하기위한 자체 접근 방식이 있습니다. cryptocurrency 세계에서 가장 흔한 것은 작업 증명 (POW) , 스테이크 증명 (POS) 및 위임 된 지분 증명 (DPO) 입니다.

작업 증명 (POW)

작업 증명은 Bitcoin 및 기타 많은 암호 화폐가 사용하는 합의 메커니즘입니다. POW에서 노드 (광부라고도 함)는 복잡한 수학 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁합니다. 퍼즐을 해결 한 첫 번째 광부는 블록 체인에 새로운 블록을 추가 할 권리를 얻고 새로 힌트 된 암호 화폐로 보상을받습니다.

퍼즐의 난이도는 약 10 분마다 새 블록이 추가되도록 조정됩니다. 이 프로세스는 블록을 변경하려면 계산적으로 불가능한 모든 후속 블록을 재광시키는 것이 필요하기 때문에 네트워크가 안전하게 유지되도록합니다.

스테이크 증명 (POS)

스테이크 증명은 그들이 보유하고 있으며 담보로 '스테이크'를 기꺼이하는 동전을 기준으로 검증자를 선택하는 대체 합의 메커니즘입니다. POS에서 유효성 검사기는 계산 능력보다는 스테이크를 기반으로 새로운 블록을 만들도록 선택됩니다.

POS는 광업의 집중적 인 계산 작업이 필요하지 않기 때문에 POW보다 에너지 효율적인 것으로 간주됩니다. 그러나 유효성 검사기가 여러 블록 체인 버전을 지원하여 보상을 극대화 할 수있는 'Stake at Nothing'문제와 같은 새로운 도전을 도입합니다.

위임 된 스테이크 증명 (DPO)

위임 된 스테이크 증명 증명서 는 이해 관계자가 소수의 대표단에게 투표하여 거래를 검증하고 새로운 블록을 만들 수있는 POS의 변형입니다. 이 대표단은 일반적으로 평판과 기술 전문 지식에 따라 선택됩니다.

DPO는 합의를 달성하는 데 필요한 노드의 수를 줄임으로써 네트워크의 효율성과 확장 성을 높이는 것을 목표로합니다. 그러나 거래를 검증 할 수있는 권한이 몇몇 대표단의 손에 집중되어 있기 때문에 중앙 집중화 정도를 도입합니다.

합의가 보안을 보장하는 방법

합의 메커니즘은 분산 된 네트워크의 보안과 무결성을 보장하는 데 중요합니다. 대부분의 노드가 블록 체인의 상태에 동의하도록 요구함으로써, 합의는 악의적 인 행위자가 원장을 변경하는 것을 방지합니다.

POW에서는 채굴의 높은 계산 비용으로 인해 공격자가 네트워크 광업 전력의 대부분을 제어 할 수 없으며, 51%의 공격 으로 알려진 시나리오입니다. POS와 DPO에서, 유효성 검사기가 부수적으로 행동 할 때 스테이크를 잃을 위험이 있기 때문에 검증자가 담보로 인해 악의적 인 행동에 대한 억제 역할을하는 것으로 동전을 찌르는 요구 사항.

암호화의 역할

암호화는 분산 된 네트워크의 보안에 중요한 역할을합니다. 트랜잭션은 발신자의 개인 키와 서명하여 해당 공개 키의 소유자 만 자금을 소비 할 수 있도록합니다. 또한 암호화 해시 함수는 블록을 서로 연결하는 데 사용되므로 모든 후속 블록을 재광하게하지 않고 블록을 변경하는 것이 거의 불가능합니다.

네트워크 동기화 및 포크

분산 된 네트워크에서 동기화를 유지하는 것은 특히 노드가 지리적으로 분산 될 때 어려울 수 있습니다. 네트워크 대기 시간 및 블록 전파 시간은 블록 체인의 상태에 대한 일시적인 의견 불일치로 이어져 포크를 초래할 수 있습니다.

포크는 둘 이상의 노드가 다른 버전의 블록 체인을 생성 할 때 발생합니다. 대부분의 경우 네트워크가 어떤 버전이 유효한지 합의에 도달하기 때문에 이러한 포크는 빠르게 해결됩니다. 그러나 어떤 경우에는 포크가 2017 년 Bitcoin에서 물러 난 Bitcoin 현금의 경우와 마찬가지로 새로운 암호 화폐가 생성 될 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q : 분산 된 네트워크는 확장 성 문제를 어떻게 처리합니까?

A : 분산 된 네트워크의 확장 성은 종종 네트워크가 더 작고 관리하기 쉬운 작품으로 나뉘어지고 Lightning Network와 같은 레이어 2 솔루션으로 인해 오프 체인 트랜잭션이 주 블록 체인의 부하를 줄일 수있는 Lightning Network와 같은 레이어 2 솔루션을 통해 해결됩니다.

Q : 분산 된 네트워크가 완전히 익명 일 수 있습니까?

A : 분산 된 네트워크는 어느 정도의 익명 성을 제공 할 수 있지만 완전한 익명 성은 달성하기가 어렵습니다. 믹싱 서비스 및 제로 지식 증거 와 같은 기술은 개인 정보를 향상시킬 수 있지만 블록 체인의 공공 특성으로 인해 어느 정도의 추적 성이 남아 있습니다.

Q : 분산 된 네트워크의 노드가 오프라인으로 이동하면 어떻게됩니까?

A : 노드가 오프라인 상태가되면 대부분의 노드가 온라인 상태를 유지하는 한 네트워크가 계속 작동합니다. 네트워크의 분산 된 특성은 단일 노드가 작동에 중요하지 않도록하고 일부 노드를 일시적으로 사용할 수 없더라도 블록 체인은 그대로 유지됩니다.

Q : 분산 된 네트워크는 분쟁과 사기를 어떻게 처리합니까?

A : 분산 된 네트워크는 사기를 예방하고 분쟁을 해결하기 위해 합의 메커니즘에 의존합니다. 사기 거래가 감지되면 노드가 거부되며 블록 체인에 추가되지 않습니다. 분쟁의 경우, 스마트 계약과 같은 메커니즘을 사용하여 계약을 자동으로 시행하여 중개자의 필요성을 줄일 수 있습니다.