블록 체인의 가벼운 클라이언트는 무엇입니까?

블록 체인 네트워크에서 가벼운 클라이언트의 역할 이해

블록 체인의 가벼운 클라이언트는 전체 블록 체인 데이터를 다운로드하거나 저장하지 않고 블록 체인 네트워크와 상호 작용하는 노드 유형을 나타냅니다. 전체 원장의 사본을 유지하고 모든 트랜잭션 및 블록을 검증하는 전체 노드와 달리 Light Client는 전체 노드에 의존하여 필수 데이터를 제공합니다. 이 설계를 통해 사용자는 스토리지, 대역폭 및 처리 전력이 제한되어 네트워크에 참여할 수 있습니다. 가벼운 클라이언트의 주요 기능은 암호화 증명을 사용하여 특정 트랜잭션 또는 블록을 검증하여 블록 체인의 전체 복제없이 신뢰를 보장하는 것입니다.

가벼운 클라이언트는 특히 소비자 등급 하드웨어에서 실행되는 모바일 지갑 , 임베디드 장치 및 DAPP (Dopentralized Application) 에 특히 유용합니다. 이를 통해 사용자는 거래 및 보안을 유지하면서 거래를 보내고 받고 균형을 확인하며 거래 상태를 확인할 수 있습니다. 하드웨어 및 대역폭 부담을 줄임으로써 가벼운 클라이언트는 블록 체인 참여의 진입 장벽을 낮 춥니 다.

가벼운 고객이 보안과 신뢰를 유지하는 방법

가벼운 클라이언트는 전체 블록 체인을 저장하지 않더라도 암호화 메커니즘을 통해 여전히 데이터 무결성을 보장합니다. 그들이 사용하는 가장 중요한 도구 중 하나는 머클 증명 (또는 머클 포함 증거)입니다. 이를 통해 Light Client는 전체 블록을 다운로드하지 않고 특정 트랜잭션이 블록에 포함되어 있는지 확인할 수 있습니다. 전체 노드는 이러한 증명을 생성하여 Light Client로 보내고 블록 헤더를 사용하여 유효성을 확인합니다.

또 다른 중요한 구성 요소는 블록 헤더 검증 입니다. 가벼운 클라이언트는 이전 블록 해시, 타임 스탬프 및 머클 루트와 같은 메타 데이터를 포함하는 블록 헤더 만 다운로드합니다. 헤더 체인을 확인하고 합의 규칙 (예 : 올바른 작업 증명 또는 이해 증명)을 준수하도록함으로써 가벼운 클라이언트는 블록 체인의 구조를 신뢰할 수 있습니다. 그들은 전체 노드의 대다수가 정직하고 가장 긴 유효한 체인이 진정한 상태를 나타낸다고 가정합니다.

라이트 클라이언트가 트랜잭션을 확인 해야하는 경우 전체 노드에서 머클 증거를 요청합니다. 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

• 트랜잭션이 포함 된 블록 헤더를 요청합니다.
• 전체 노드에서 머클 증거를 수신합니다.
• 증명을 사용하여 머클 루트를 다시 계산하고 블록 헤더의 것과 비교합니다.
• 루츠가 일치하는 경우 거래를 확인하는 것이 유효합니다.

이 방법은 가벼운 클라이언트가 전체 노드를 맹목적으로 신뢰하지 않고 대신 암호화 검증을 수행하도록합니다.

가벼운 클라이언트와 전체 노드의 차이점

가벼운 클라이언트와 전체 노드의 구별은 데이터 저장 , 검증 기능 및 네트워크 책임 에 있습니다. 전체 노드는 전체 블록 체인을 저장하고, 합의 규칙에 따라 모든 트랜잭션을 검증하고 블록하며, 데이터 데이터를 다른 노드로 릴레이합니다. 그들은 네트워크 보안 및 탈 중앙화에 필수적입니다.

대조적으로, 가벼운 클라이언트 :

• 전체 블록이 아닌 블록 헤더 만 저장하십시오.
• 모든 거래를 독립적으로 검증하지 마십시오.
• 데이터 및 증명에 대한 전체 노드에 따라 다릅니다.
• 디스크 공간과 대역폭을 상당히 섭취하십시오.

가벼운 클라이언트는 전체 체인을 검증하지 않기 때문에 악의적 인 전체 노드가 잘못된 데이터를 제공하는 불일치 공격 과 같은 특정 공격에 취약합니다. 그러나 여러 전체 노드에 연결하고 헤더를 교차 점검하면 가벼운 클라이언트가 이러한 위험을 완화 할 수 있습니다. 이 중복성은 수신 된 정보에 대한 신뢰를 증가시킵니다.

주요 블록 체인에서 가벼운 클라이언트 구현

몇몇 블록 체인 플랫폼은 접근성을 향상시키기 위해 가벼운 클라이언트 프로토콜을 구현했습니다. Bitcoin 에서 SPV (Simplified Payment Verification) 모델은 가벼운 클라이언트의 기초입니다. SPV 클라이언트는 블록 헤더 만 다운로드하고 Merkle Proofs를 사용하여 지불을 확인합니다. 이 접근법을 사용하면 Electrum 및 Bitcoin 코어 (가지 치기 모드)와 같은 이동 지갑이 효율적으로 작동 할 수 있습니다.

이더 리움 에서 가벼운 클라이언트는 LES (Light Ethereum Subrotocol) 를 통해 지원됩니다. LES를 사용하면 노드가 블록 헤더, 트랜잭션 영수증 및 주문시 상태 데이터를 요청할 수 있습니다. 이더 리움 라이트 클라이언트는 스마트 계약과 상호 작용하고 계정 증명 상태를 요청하여 거래 결과를 확인할 수 있습니다. 이는 모바일 장치에서 실행되는 분산 응용 프로그램에 특히 중요합니다.

Polkadot 및 Cosmos 와 같은 다른 블록 체인에는 크로스 체인 커뮤니케이션을 지원하는 가벼운 클라이언트 모듈이 내장되어 있습니다. Polkadot에서 가벼운 클라이언트는 낙하산에 의해 릴레이 체인의 상태를 검증하기 위해 사용됩니다. Cosmos에서 IBC (Inter-Blockchain Communication) 프로토콜은 가벼운 클라이언트에 의존하여 연결된 블록 체인에서 데이터를 인증하여 신뢰할 수없는 상호 운용성을 보장합니다.

가벼운 클라이언트 설정 : 단계별 가이드

가벼운 클라이언트를 실행하려면 전체 노드에 비해 최소한의 설정이 필요합니다. 정확한 단계는 블록 체인에 따라 다르지만 일반적인 프로세스는 비슷합니다. 예를 들어 Geth를 사용하여 Ethereum Light 클라이언트 설정 :

• 공식 이더 리움 웹 사이트에서 최신 버전을 다운로드하거나 패키지 관리자를 사용하여 Geth를 설치하십시오.
• --syncmode 'light' 플래그로 Geth를 시작하여 Light Client 모드를 활성화하십시오.
• geth가 네트워크에 연결하고 블록 헤더 다운로드를 시작하십시오.
• 내장 된 RPC 인터페이스를 사용하거나 메타 마스크와 같은 지갑 인터페이스를 연결하여 네트워크와 상호 작용하십시오.

Bitcoin SPV 클라이언트의 경우 :

• Electrum과 같은 SPV 호환 지갑을 선택하십시오.
• 지갑 응용 프로그램을 다운로드하여 설치하십시오.
• 종자 문구를 사용하여 지갑을 만들거나 복원하십시오.
• 공개 Electrum 서버에 연결하거나 개인 정보를 높이려면 직접 실행하십시오.

이 단계는 사용자가 리소스 사용량을 최소화하면서 블록 체인과 안전하게 상호 작용할 수 있도록합니다.

가벼운 클라이언트의 사용 사례 및 한계

가벼운 고객은 자금을 관리하거나 거래를 서명하거나 값 비싼 인프라를 실행하지 않고 DAPP와 상호 작용하려는 일상 사용자에게 이상적입니다. 모바일 지갑 , Web3 브라우저 및 IoT 장치 에서 널리 사용됩니다. 그러나 그들은 트레이드 오프와 함께 제공됩니다. 전체 노드에 의존하기 때문에 비공개가 적습니다. 서버는 사용자 쿼리를 관찰 할 수 있습니다. 유효하지 않은 블록이나 포크를 독립적으로 감지 할 수 없기 때문에 전체 노드보다 안전하지 않습니다.

또 다른 한계는 자율 감소 입니다. 연결된 모든 전체 노드가 손상되거나 검열되면 가벼운 클라이언트는 잘못된 정보를받을 수 있습니다. 이에 대응하기 위해 모범 사례에는 여러 신뢰할 수있는 노드에 연결하고 암호화 된 통신 채널을 사용하는 것이 포함됩니다.

이러한 한계에도 불구하고 가벼운 클라이언트는 블록 체인 액세스를 스케일링하고 저전력 장치에서 분산 된 응용 프로그램을 가능하게하는 데 중요한 역할을합니다.

자주 묻는 질문

가벼운 클라이언트가 트랜잭션을 보낼 수 있습니까? 예, 가벼운 클라이언트는 사용자의 개인 키를 사용하여 로컬로 트랜잭션을 생성하고 서명 할 수 있습니다. 그런 다음 연결된 전체 노드를 통해 서명 된 트랜잭션을 네트워크로 방송합니다. Light Client는 트랜잭션을 확인하지 않지만 트랜잭션을 처리하기 위해 네트워크에 의존합니다.

가벼운 고객은 개인 키를 저장합니까? 예, Mobile Wallets와 같은 가벼운 클라이언트는 사용자 장치에 개인 키를 로컬로 저장합니다. 이를 통해 사용자 만 거래에 서명 할 수 있습니다. 키는 데이터에 대한 쿼리 전체 노드와 공유되지 않습니다.

가벼운 클라이언트는 네트워크 포크를 어떻게 처리합니까? 가벼운 클라이언트는 블록 헤더를 모니터링하고 가장 누적 된 작업 (작업 증명) 또는 유효한 유효성 검사기 세트 (스테이크 증명)로 체인을 따라갑니다. 포크가 발생하면 Light Client는 컨센서스 규칙을 따라 헤더 검증을 기반으로 표준 체인을 식별합니다.

가벼운 클라이언트는 모든 블록 체인과 호환됩니까? 모든 블록 체인이 가벼운 클라이언트를 기본적으로 지원하는 것은 아닙니다. 지원은 프로토콜에 Merkle Proofs 및 헤더 전용 동기화와 같은 기능이 포함되어 있는지 여부에 따라 다릅니다. Bitcoin, Ethereum 및 Cosmos와 같은 주요 블록 체인은이를 지원하지만 더 작거나 맞춤형 체인은 그렇지 않을 수 있습니다.