블록 체인의 블록 시간을 결정하는 것은 무엇입니까?

블록 체인 네트워크에서 블록 시간 이해

블록 시간은 새로운 블록이 블록 체인에 추가되기까지 걸리는 평균 지속 시간을 나타냅니다. 이 간격은 모든 블록 체인 프로토콜의 기본 특성이며 네트워크 성능, 보안 및 사용자 경험에 중요한 역할을합니다. 블록 시간은 임의적이지 않습니다. 그것은 컨센서스 메커니즘, 네트워크 설계 목표 및 블록 체인의 프로토콜에 포함 된 기술 매개 변수의 조합에 의해 결정됩니다. 다른 블록 체인은 다른 블록 시간을 나타냅니다. Bitcoin 평균 10 분 , 이더 리움은 12 초 동안 목표를 달성하고 일부 최신 체인은 초에 초반 블록 시간을 달성합니다.

합의 메커니즘의 역할

합의 메커니즘은 블록 시간에 영향을 미치는 주요 요인입니다. Bitcoin와 같은 작업 증명 (POW) 시스템에서 광부는 복잡한 암호화 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁합니다. 이러한 퍼즐의 어려움은 네트워크의 계산 능력 변동에도 불구하고 일관된 블록 시간을 유지하기 위해 주기적으로 조정됩니다. 예를 들어, Bitcoin의 네트워크는 2016 년 마다 채굴 난이도를 자동으로 재 교정하여 평균 10 분을 보존합니다. 이 조정은 더 많은 광부가 합류하더라도 블록 시간이 안정적으로 유지되도록합니다.

Ethereum Post-Merge와 같은 스테이크 증명 (POS) 시스템에서 블록 시간은 유효성 검사기 선택 알고리즘 및 슬롯 타이밍에 의해 제어됩니다. Ethereum은 고정 된 12 초 슬롯 간격을 사용합니다. 즉, 채워 졌는지 여부에 관계없이 12 초마다 새로운 블록이 제안됩니다. 유효성 검사기는이 슬롯 내에서 블록을 제안하고 증명하도록 무작위로 할당됩니다. 이 구조는 계산 경쟁에 의존하지 않고 예측 가능한 블록 시간을 허용합니다.

위임 된 스테이크 증명 (DPO) 또는 POA (Proof of Authorite) 와 같은 다른 합의 모델은 종종 블록 시간을 빠르게 생성하기 위해 더 작고 신뢰할 수있는 노드 세트에 의존하기 때문에 종종 블록 시간이 짧습니다. 예를 들어, BNB 스마트 체인은 약 3 초의 블록 시간 으로 작동하며 효율적으로 조정하는 제한된 수의 유효성 검사기 노드에 의해 활성화됩니다.

네트워크 대기 시간 및 전파 지연

빠른 합의가 있더라도 네트워크 대기 시간은 짧은 블록 시간이 현실적으로 얼마나 될 수 있는지 제한 할 수 있습니다. 노드가 블록을 생성하면 나머지 네트워크로 블록을 방송해야합니다. 블록 시간이 너무 짧은 경우 다음 블록이 이미 생성 된 후 블록이 먼 노드에 도달하여 고아 블록 또는 체인 포크 로 이어질 수 있습니다. 이는 일시적인 불일치의 위험을 증가시키고 전반적인 네트워크 보안을 줄입니다.

이를 완화하기 위해 블록 체인 디자이너는 예상 전파 지연 과 블록 시간을 균형을 유지합니다. 블록 시간이 길면 블록이 전 세계적으로 전파 될 수있는 시간이 더 길어 포크의 기회가 줄어 듭니다. 반대로, 블록 시간 의 공격적인 단축은 소형 블록 릴레이 또는 더 빠른 피어 투 피어 네트워킹 프로토콜과 같은 최적화가 필요하여 적시에 보급을 보장해야합니다. 예를 들어, Litecoin은 분리 된 증인 (SEGWIT)을 사용하고 전파 최적화를 차단 하여 2.5 분 동안 블록 시간을 안전하게 지원합니다.

블록 크기 및 트랜잭션 처리량

블록 크기 제한은 간접적으로 블록 시간 효율에 영향을 미칩니다. 시간 간격 자체를 변경하지는 않지만 더 큰 블록은 단위 시간당 더 많은 트랜잭션을 수행하여 처리량을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 더 큰 블록은 검증 및 전송에 더 오래 걸리므로 블록 시간이 이미 짧은 경우 네트워크에 압력을 가할 수 있습니다.

예를 들어, Bitcoin의 1MB 블록 크기 (원래)는 10 분 블록 시간 에도 트랜잭션 용량이 제한되어 있음을 의미했습니다. 블록 크기를 늘리거나 Lightning Network 와 같은 Layer-2 솔루션을 구현하면 블록 시간을 변경하지 않고 혼잡을 완화 할 수 있습니다. 대조적으로, Solana는 터보 차저 네트워킹 (걸프 스트림) 과 병렬 트랜잭션 처리 (해상)를 사용하여 대량을 효율적으로 처리함으로써 매우 짧은 블록 시간 (400 밀리 초)을 유지합니다.

프로토콜 수준의 난이도 조정 알고리즘

많은 블록 체인은 변동하는 네트워크 조건에 직면하여 블록 시간을 안정화시키기 위해 난이도 조정 알고리즘 (DAA)을 사용합니다. POW 체인에서 해시 레이트가 증가하여 블록이 너무 빨리 채굴되면 알고리즘은 생산 속도가 느려지는 데 퍼즐의 어려움이 증가합니다. 채굴 속도가 느려지면 어려움이 줄어 듭니다.

Bitcoin의 DAA는 지난 2016 년 블록을 채굴하는 데 걸리는 시간을 평가하고 비례 적으로 어려움을 겪고 있습니다. 일부 altcoins는 더 반응 형 모델을 사용합니다. Digishield (Dash 및 Doge 코인에 사용)는 모든 블록 후에 난이도를 조정하여 빠른 안정화를 가능하게하고 과도한 분산없이 짧은 블록 시간 (예 : 1 분)을 지원합니다.

POS 체인에서는 채굴 난이도가 없지만 유효성 검사기 참여율 과 증명 타이밍이 모니터링됩니다. 너무 많은 유효성 검사기가 슬롯을 놓치면 시스템이 인센티브 또는 타이밍 매개 변수를 조정하여 블록 시간 일관성을 유지할 수 있습니다.

속도, 보안 및 탈 중앙화 사이의 절충

블록 시간이 짧으면 확인 대기 시간을 줄임으로써 사용자 경험이 향상되지만 트레이드 오프를 도입합니다. 더 빠른 블록 생산은 특히 지리적으로 분산 된 네트워크에서 임시 포크 의 가능성을 증가시킵니다. 공격자가 체인 개편을 악용 할 수 있으므로 더 많은 포크가 효과적인 보안을 줄입니다.

또한, 매우 짧은 블록 시간은 블록을 더 빠르게 전파 할 수있는 잘 연결된 중앙 집중식 노드를 선호 할 수 있으며, 잠재적으로 분산을 훼손 할 수 있습니다. 이더 리움 과 같은 체인은 짧은 블록 시간을 캐스퍼 FFG 및 LMD-Ghost 와 같은 메커니즘과 결합하여 최종성과 탄력성을 보장함으로써 균형을 이룹니다.

반대로, 블록 시간이 길면 느린 노드의 안정성과 포괄 성을 향상 시키지만 트랜잭션 확인이 느려집니다. 이로 인해 분산 된 거래소 또는 게임 플랫폼 과 같은 실시간 피드백이 필요한 응용 프로그램에 적합하지 않습니다.

자주 묻는 질문

사용자가 블록 체인의 블록 시간을 변경할 수 있습니까? 아니요, 블록 시간은 블록 체인의 프로토콜에 의해 정의되며 개별 사용자가 변경할 수 없습니다. 변경에는 노드 연산자, 개발자 및 광부 또는 유효성 검사기와 관련된 하드 포크 또는 조정 업그레이드가 필요합니다. 예를 들어, Ethereum의 POW에서 POS로의 전환은 네트워크 전체 업그레이드를 통해 블록 시간 메커니즘을 수정하는 것이 포함되었습니다.

이더 리움이 왜 Bitcoin보다 일관된 블록 시간을 갖는 이유는 무엇입니까? 이더 리움의 POS 합의는 고정 된 12 초 슬롯 으로 블록 제안서를 할당하여 예측 가능한 타이밍을 초래합니다. Bitcoin의 POW는 확률 적 채굴에 의존하므로 평균은 10 분이지만 실제 간격은 크게 다릅니다. 이더 리움의 설계는 예정된 유효성 검사 업무를 통해 차이를 최소화합니다.

블록 시간이 짧으면 항상 더 빠른 거래를 의미합니까? 반드시 그런 것은 아닙니다. 블록 시간이 짧아지면 첫 번째 확인 대기가 줄어들지 만, 거래 최종 성은 최종 계층 또는 필요한 확인 수 와 같은 추가 요인에 달려 있습니다. 예를 들어, Solana는 블록을 빠르게 확인하지만 보안에 대한 여러 확인이 필요할 수 있지만 Bitcoin은 블록 당 더 오래 걸릴 수 있지만 6 블록 후에는 높은 최종을 달성합니다.

Layer-2 솔루션은 블록 시간 인식에 어떤 영향을 미칩니 까? 낙관적 인 롤업 또는 ZK-Rollups 와 같은 레이어 -2 네트워크는 체인 오프 체인 트랜잭션을 처리하고 메인 체인에 배치를 제출합니다. 기본 블록 시간 (예 : Ethereum의 12 초)이 변경되지 않은 경우에도 사용자는 근접한 확인을 경험합니다. 최종 결제는 여전히 기본 레이어의 타이밍에 달려 있지만 최종 사용자의 유효 블록 시간은 줄어 듭니다.