모듈식 블록체인 디자인과 모놀리식 블록체인 디자인이란 무엇입니까?

모듈식 및 모놀리식 블록체인 아키텍처 이해

1. 모놀리식 블록체인은 단일 계층 내에서 합의, 데이터 가용성, 실행, 결제 등 모든 핵심 기능을 처리합니다. Bitcoin과 초기 단계의 이더리움이 이러한 설계의 대표적인 예입니다. 모든 노드는 트랜잭션을 검증하고, 상태 변경에 동의하고, 데이터를 저장하고, 블록을 독립적으로 마무리하여 독립형 시스템을 만듭니다.

2. 이 구조는 모든 참가자가 완전한 감독을 유지하도록 보장하여 보안과 분산화를 우선시합니다. 그러나 트랜잭션 처리량을 늘리려면 모든 노드가 더 많은 데이터를 처리해야 하므로 최대 사용량 동안 혼잡이 발생하고 수수료가 높아질 수 있으므로 확장성이 제한됩니다.

3. 수요가 증가함에 따라 모놀리식 체인은 가장 느린 구성 요소, 즉 일반적으로 노드가 새 데이터에 동의하고 저장할 수 있는 속도에 의해 용량이 제한되기 때문에 병목 현상에 직면합니다. 레이어 2 솔루션이 해결 방법으로 등장했지만 기본 레이어를 다시 생각하는 대신 복잡성을 오프체인으로 전환합니다.

4. 대조적으로, 모듈형 블록체인은 이러한 기능을 별개의 레이어 또는 구성 요소로 분리합니다. 하나의 체인이 모든 것을 수행하는 대신 특수 모듈이 특정 작업을 처리합니다. 예를 들어, 한 체인은 데이터 가용성에만 초점을 맞추고 다른 체인은 거래를 실행하고 세 번째 체인은 분쟁을 해결할 수 있습니다.

5. 이러한 분리를 통해 개발자는 각 모듈을 독립적으로 최적화할 수 있습니다. 데이터 가용성 계층은 높은 처리량과 저렴한 비용을 위해 설계될 수 있으며, 실행 계층은 고급 가상 머신을 사용하여 빠른 계산에 우선 순위를 둘 수 있습니다. 정산 계층은 거래 처리에 따른 부담 없이 강력한 암호화 보장을 활용할 수 있습니다.

모듈형 시스템에서 특수 계층의 부상

1. Celestia와 같은 프로젝트는 다른 블록체인이 거래 데이터를 게시하는 데이터 가용성 계층을 제공함으로써 모듈식 접근 방식을 예시합니다. 이를 통해 롤업 및 앱별 체인은 자체적으로 전체 합의 메커니즘을 실행하지 않고도 보안을 상속받을 수 있습니다.

2. Optimism 및 Arbitrum과 같은 실행 환경은 주요 Ethereum 체인에서 트랜잭션을 처리하는 독립적인 레이어로 작동합니다. 결과를 일괄 처리하고 최종 정산을 위해 Ethereum에 다시 제출하여 신뢰 가정을 유지하면서 부하를 줄입니다.

3. Base 또는 zkSync Era와 같은 정산 계층은 여러 롤업과 기본 L1 사이의 중개자 역할을 합니다. 증거를 집계하고, 브리지를 관리하고, 공유 유동성을 제공하여 다양한 실행 컨텍스트에서 상호 작용을 간소화합니다.

4. 모듈식 아키텍처는 책임을 분리함으로써 더 큰 유연성을 제공합니다. 개발자는 속도, 비용 효율성 또는 Ethereum 보안 모델과의 긴밀한 통합 등 애플리케이션 요구 사항에 따라 최상의 레이어 조합을 선택할 수 있습니다.

5. 절충안은 아키텍처의 복잡성 증가입니다. 사용자와 개발자는 다양한 레이어가 상호 작용하는 방식을 이해하고, 레이어 간 메시징을 관리하고, 모듈 간 브리징 시 잠재적인 대기 시간을 고려해야 합니다.

디자인 철학 전반에 걸친 보안 영향

1. 모놀리식 시스템에서는 보안이 본질적이고 균일하게 적용됩니다. 모든 노드가 모든 기능을 수행하므로 네트워크를 손상시키려면 합의, 검증 및 저장 메커니즘의 결합된 강점을 동시에 극복해야 합니다.

2. 모듈식 설계는 구성 요소 전체에 신뢰를 재분배합니다. 즉, 전체 보안은 가장 취약한 연결 계층에 따라 달라집니다. 데이터 가용성 샘플링 프로토콜이 실패하거나 사기 방지 메커니즘이 지연되면 전체 스택의 무결성이 위태로워질 수 있습니다.

3. 롤업 중심 로드맵으로의 이더리움 전환은 모듈성을 수용하지만 궁극적인 정보 소스 역할을 하는 L1에 크게 의존합니다. 다른 곳에서 실행이 발생하더라도 결제는 이더리움에서 이루어지며 검증자 세트와 경제적 보안에 대한 신뢰를 확보합니다.

4. 일부 모듈식 체인은 특히 중앙 집중식 시퀀서나 제한된 검증자 세트에 의존할 때 새로운 신뢰 가정을 도입합니다. 성능은 향상되지만 인센티브 구조와 무허가 참여를 주의 깊게 유지하지 않는 한 사용자는 어느 정도의 분산화를 희생할 수 있습니다.

5. 모듈식 생태계에서는 감사 및 모니터링이 더욱 복잡해집니다. 보안 팀은 개별 구성 요소뿐만 아니라 메시지 전달, 사기 증명, 유효성 증명, 데이터 약속 등 구성 요소 간의 인터페이스도 확인해야 합니다.

자주 묻는 질문

진정한 모듈형 블록체인을 정의하는 것은 무엇입니까? 진정한 모듈형 블록체인은 실행, 합의, 데이터 가용성 또는 결제라는 네 가지 핵심 기능 중 적어도 하나를 외부 시스템에 위임합니다. 모든 역할을 내부적으로 수행하려고 시도하는 것이 아니라 표준화된 프로토콜을 통해 다른 레이어와 통합됩니다.

블록체인은 모듈화되고 안전할 수 있습니까? 예, 하지만 보안은 적절한 구현에 달려 있습니다. 유효성 증명(zk-SNARKs/zk-STARKs) 또는 적절한 시기의 사기 증명과 같은 암호화 기본 요소를 사용하면 오프체인 모듈이 기본 계층에 대한 책임을 유지하도록 보장합니다. 신뢰를 최소화한 상호 운용성이 핵심입니다.

확장성 문제에도 불구하고 일부 프로젝트가 모놀리식 디자인을 선호하는 이유는 무엇입니까? 모놀리식 체인은 디자인과 사용자 경험의 단순성을 제공합니다. 여러 계층을 조정하거나 브리징 지연을 관리하거나 타사 인프라에 의존할 필요가 없습니다. 자율성과 예측 가능한 동작을 중시하는 애플리케이션의 경우 이는 여전히 매력적입니다.

코스모스는 모듈형 블록체인 개념과 어떤 관련이 있나요? 코스모스는 IBC(Inter-Blockchain Communication) 프로토콜을 통해 모듈성을 지원하여 주권 영역이 유동성 및 통신을 위해 허브에 안전하게 연결되는 동시에 실행을 전문화할 수 있도록 합니다. Celestia 기반 스택과 같은 의미에서 모듈식은 아니지만 구성 가능한 다중 체인 생태계를 가능하게 합니다.