블록 체인 노드는 용량 확장을 어떻게 달성합니까? 높은 처리량을 어떻게 지원합니까?

블록 체인 노드는 용량 확장을 어떻게 달성합니까? 높은 처리량을 어떻게 지원합니까?

블록 체인 기술은 디지털 트랜잭션 및 데이터 관리에 대한 생각에 혁명을 일으켰습니다. 모든 블록 체인 네트워크의 핵심에는 노드가 있으며, 이는 본질적으로 블록 체인의 무결성과 기능을 유지하는 컴퓨터입니다. 블록 체인 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 용량 확장 및 높은 처리량의 필요성이 중요 해집니다. 이 기사는 블록 체인 노드가 용량 확장을 달성하고 높은 처리량을 지원하여 관련된 메커니즘에 대한 포괄적 인 이해를 제공합니다.

블록 체인 노드와 그 역할 이해

블록 체인 노드는 모든 블록 체인 네트워크의 중추입니다. 그들은 네트워크를 가로 질러 거래 및 블록을 저장, 검증 및 전파합니다. 전체 블록 체인을 저장하는 전체 노드 및 데이터의 하위 집합 만 저장하는 Light 노드와 같은 다양한 유형의 노드가 있습니다. 블록 체인의 성능과 확장 성은 주로 이러한 노드의 효율성과 용량에 달려 있습니다.

용량 확장을 달성하는 방법

블록 체인 노드의 용량 확장은 여러 방법을 통해 달성 할 수 있습니다. 각 방법은 네트워크의 무결성을 손상시키지 않고 더 많은 데이터와 트랜잭션을 처리하는 노드의 능력을 향상시키는 것을 목표로합니다.

샤딩

Sharding은 블록 체인이 파편이라고 불리는 작은 조각으로 나뉘어 진 기술입니다. 각 샤드에는 네트워크 데이터 및 트랜잭션의 자체 하위 집합이 포함되어 있습니다. 워크로드를 여러 파편에 배포함으로써 노드는 거래를보다 효율적으로 처리 할 수 ​​있습니다.

• 샤딩 구현 : 샤딩을 구현하려면 개발자는 파편의 생성 및 관리를 지원하기 위해 블록 체인 프로토콜을 수정해야합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
  • 데이터를 고르게 배포하기 위해 샤딩 알고리즘을 설계합니다.
  • 각 샤드가 다른 파편과 통신하여 네트워크 합의를 유지할 수 있습니다.
  • 여러 파편에 걸친 거래를 허용하기 위해 크로스 샤드 거래를 구현합니다.

레이어 2 스케일링 솔루션

레이어 2 스케일링 솔루션은 메인 블록 체인 (레이어 1) 위에서 작동하며 메인 체인에서 트랜잭션 처리를 오프로드하는 데 도움이됩니다. 예로는 Bitcoin의 번개 네트워크와 이더 리움의 플라즈마가 있습니다.

• 계층 2 솔루션 사용 : 계층 2 솔루션을 사용하려면 일반적으로 사용자가 다음과 같습니다.
  • 레이어 2 프로토콜과 호환되는 지갑을 설정하십시오.
  • 채널 또는 사이드 체인을 열어 체인 외 거래를 수행하십시오.
  • 채널 또는 사이드 체인을 닫아 메인 블록 체인에 트랜잭션을 해결하십시오.

블록 크기 증가

블록 크기를 증가시키는 것은 용량을 확장하는 또 다른 간단한 방법입니다. 더 큰 블록은 더 많은 트랜잭션을 포함하여 네트워크의 처리량을 증가시킬 수 있습니다.

• 블록 크기 조정 : 블록 크기를 늘리려면 블록 체인의 프로토콜을 업데이트해야합니다. 일반적으로 다음과 같이 필요합니다.
  • 블록 크기 제한을 변경하기 위해 하드 포크를 제안합니다.
  • 네트워크 참가자들 사이에서 합의를 얻습니다.
  • 네트워크에서 새로운 블록 크기 한계를 구현합니다.

높은 처리량을 지원합니다

블록 체인이 대량의 거래를 효율적으로 처리하려면 높은 처리량이 필수적입니다. 노드가 높은 처리량을 지원할 수 있도록 몇 가지 기술이 사용됩니다.

노드 성능을 최적화합니다

노드 성능을 최적화하려면 노드의 하드웨어 및 소프트웨어를 개선하여 초당 더 많은 트랜잭션 (TPS)을 처리하는 것이 포함됩니다 (TPS).

• 하드웨어 업그레이드 : 보다 강력한 CPU로 업그레이드, RAM 증가 및 SSDS와 같은 더 빠른 스토리지 솔루션을 사용하면 노드의 성능이 크게 향상 될 수 있습니다.
• 소프트웨어 최적화 : 코드를 최적화하고 대기 시간을 줄이며보다 효율적인 합의 알고리즘을 구현하여 노드 소프트웨어를 향상 시키면 처리량이 향상 될 수 있습니다.

합의 메커니즘 개선

합의 메커니즘은 블록 체인의 처리량을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 전통적인 작업 증명 (POW)은 느리게 진행되어 스테이크 증명 (POS) 및 위임 된 스테이크 증명 (DPO)과 같은보다 효율적인 메커니즘을 개발하게됩니다.

• POS 또는 DPOS로 전환 : 보다 효율적인 합의 메커니즘으로 전환하려면 블록 체인이 있어야합니다.
  • 새로운 합의 알고리즘을 설계하고 구현하십시오.
  • TestNet 환경에서 새로운 알고리즘을 테스트하십시오.
  • 새로운 메커니즘을 채택하기 위해 네트워크 참가자들 사이에서 합의를 얻습니다.

병렬 처리

병렬 처리를 통해 노드는 여러 트랜잭션을 동시에 처리 할 수 ​​있으므로 처리량이 증가합니다. 이것은 노드 소프트웨어에서 다중 스레딩 또는 다중 처리 기술을 구현하여 달성 할 수 있습니다.

• 병렬 처리 구현 : 병렬 처리를 구현하려면 개발자는 다음을해야합니다.
  • 거래 검증 및 병렬화 될 수있는 블록 생성 프로세스의 일부를 식별하십시오.
  • 이러한 프로세스의 동시 실행을 지원하기 위해 노드 소프트웨어를 수정하십시오.
  • 병렬화 된 프로세스가 블록 체인의 무결성을 손상시키지 않도록하십시오.

용량 확장 및 높은 처리량의 실제 사례

몇몇 블록 체인 네트워크는 용량 확장 및 고 처리량 솔루션을 성공적으로 구현했습니다. 예를 들어, 이더 리움은 이더 리움 2.0에서 작업하고 있으며, 여기에는 용량과 처리량을 늘리기 위해 샤딩과 POS 로의 스위치를 통합합니다. 마찬가지로, Bitcoin 현금은 블록 당 더 많은 거래를 처리하기 위해 블록 크기를 32MB로 증가 시켰습니다.

도전과 고려 사항

용량 확장과 높은 처리량이 바람직하지만 어려움이 있습니다. 용량과 처리량이 증가하면 잠재적으로 취약성을 도입 할 수 있으므로 보안은 주요 관심사입니다. 또한 네트워크가 너무 중앙 집중화되어 더 높은 성능을 달성 할 수 없다면 분산화가 손상 될 수 있습니다.

• 보안 및 성능 균형 : 보안 및 성능의 균형을 맞추려면 블록 체인 개발자는 다음과 같습니다.
  • 새로운 구현에 대한 철저한 보안 감사를 수행하십시오.
  • 잠재적 인 문제를 감지하기 위해 강력한 모니터링 및 경고 시스템을 구현하십시오.
  • 의사 결정 과정에서 커뮤니티를 참여시키기 위해 변화에 대한 합의를 보장하십시오.

자주 묻는 질문

Q : 블록 체인이 샤딩을 구현할 수 있습니까? 아니면 구체적인 요구 사항이 있습니까? A : 모든 블록 체인이 쉽게 샤딩을 구현할 수있는 것은 아닙니다. Shard Management 및 Cross-Shard Communication의 복잡성을 처리 할 수있는 강력한 기본 프로토콜이 필요합니다. 더 간단한 합의 메커니즘을 가진 블록 체인은 상당한 재 설계없이 샤딩을 구현하기가 어려울 수 있습니다.

Q : 블록 크기가 증가하는 블록 체인의 탈 중앙화에 어떤 영향을 미칩니 까? A : 블록 크기가 증가하면 노드에 대한 하드웨어 요구 사항이 높아져 네트워크에 참여할 수있는 노드 수가 줄어 듭니다. 이로 인해 충분한 리소스를 가진 사람들만이 전체 노드를 실행할 수 있으므로보다 중앙 집중식 네트워크가 발생할 수 있습니다.

Q : 계층 2 스케일링 솔루션 사용과 관련된 위험이 있습니까? A : 그렇습니다. 위험이 있습니다. 레이어 2 솔루션은 번개 네트워크에서 채널 납치와 같은 새로운 공격 벡터를 도입 할 수 있습니다. 또한, 계층 2 솔루션의 보안은 종종 기본 레이어 1 블록 체인의 보안에 의존합니다.

Q : 노드 연산자가 용량 확장 및 높은 처리량을 준비 할 수있는 방법은 무엇입니까? A : 노드 연산자는 최신 개선 사항을 따라 잡기 위해 하드웨어 및 소프트웨어를 정기적으로 업데이트해야합니다. 또한 블록 체인의 개발 로드맵에 대한 정보를 유지하고 다가오는 변화와 그 의미를 이해하기 위해 커뮤니티 토론에 참여해야합니다.