블록 체인의 일반적인 합의 메커니즘은 무엇입니까?

블록 체인은 작업 증명 (에너지 집약적이지만 안전한), 스테이크 증명 (에너지 효율적이지만 잠재적으로 중앙 집중화 된) 및 증명 증명 (빠르지만 덜 분산 된)과 같은 다양한 합의 메커니즘을 사용합니다.

2025/02/28 10:42

블록 체인의 일반적인 합의 메커니즘은 무엇입니까?

핵심 사항 :

• WORW (Proof-of-Work) : 광부가 복잡한 암호화 퍼즐을 해결하여 거래를 검증하고 블록 체인에 새로운 블록을 추가 해야하는 계산 집약적 프로세스. 이 메커니즘은 보안으로 유명하지만 높은 에너지 소비로 고통받습니다.
• 스테이크 증명 (POS) : 암호 화폐의 양에 따라 유효성 검사기가 선택되는보다 에너지 효율적인 메커니즘. 유효성 검사기는 거래 검증에 대한 보상을 받고 악의적 인 행동에 대해 처벌을받습니다. 이것은 POW에 비해 확장 성이 향상되고 에너지 소비 감소를 제공합니다.
• 위임 된 이해 증명 (DPOS) : 토큰 소지자가 자신을 대신하여 거래를 검증하는 대의원에 투표하는 POS의 변형. 이는 소규모 이해 관계자가 간접적으로 검증에 참여할 수있게함으로써 효율성과 참여를 향상시키는 것을 목표로합니다.
• 증명 증명 (POA) : 사전 선택된 유효성 검사기 세트 (당국)가 거래 검증을 담당하는 권한이 합의 메커니즘. 이 메커니즘은 속도와 효율성을 우선시하지만 탈 중앙화를 손상시킵니다.
• POH (History) : 트랜잭션을 주문하기 위해 검증 가능한 암호화 적으로 안전한 타임 스탬핑 체계를 사용하는 메커니즘. 이를 통해 더 빠른 트랜잭션 처리와 확장 성이 향상 될 수 있습니다.
• 실용 비잔틴 결함 공차 (PBFT) : 분산 시스템에서 높은 결함 공차를 달성하도록 설계된 허가 된 합의 메커니즘. 다른 메커니즘에 비해 적은 수의 유효성 검사기가 필요하지만 유효성 검사기의 수가 증가함에 따라 확장 성으로 어려움을 겪을 수 있습니다.

합의 메커니즘에 대한 자세한 설명 :

• 작업 증명 (POW) :

POW는 비트 코인과 다른 많은 암호 화폐가 사용하는 원래 합의 메커니즘입니다. 광부가 복잡한 암호화 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁하는 경쟁 과정에 의존합니다. 퍼즐을 해결 한 첫 번째 광부는 다음 번의 트랜잭션 블록을 블록 체인에 추가하고 새로 힌트 된 암호 화폐 및 거래 수수료로 보상을받습니다. 퍼즐의 어려움은 일관된 블록 생성 시간을 유지하기 위해 동적으로 조정하여 네트워크 보안을 보장합니다.

POW에 필요한 계산 능력은 공격에 대해 엄청나게 안전합니다. 악의적 인 행위자는 블록 체인의 역사를 성공적으로 변경하기 위해 네트워크 해싱 파워의 50% 이상을 제어해야합니다. 그러나이 보안은 상당한 비용이 발생합니다. 광업에 관련된 방대한 수의 컴퓨터에 전력을 공급하는 데 필요한 대규모 에너지 소비는 상당한 환경 문제를 제기했습니다. 광업 보상 경쟁은 또한 전문 하드웨어에서 무기 경쟁으로 이어져 소규모 플레이어가 참여하기가 점점 어려워지고 있습니다. 이러한 광업 전력의 중앙 집중화는 네트워크의 전체 해시 비율 분포에 따라 잠재적 인 취약성이 될 수 있습니다. 더욱이, POW에 전념하는 계산 자원은 다른 사회적 혜택에 더 잘 활용 될 수 있습니다. 마지막으로, 블록 생성의 고유 무작위성은 예측할 수없는 거래 확인 시간을 초래할 수 있습니다. 거래량이 높으면 확인이 상당한 지연을 일으킬 수 있습니다.

• 스테이크 증명 (POS) :

POS는 POW와 관련된 에너지 소비 문제를 해결하기 위해 설계된 대체 합의 메커니즘입니다. POS는 계산 능력에 의존하는 대신 "스테이크"암호 화폐의 양에 따라 유효성 검사기를 선택합니다. 유효성 검사기는 자신의 지분에 따라 보유한 금액에 비례하여 무작위로 선택됩니다. 그들은 새로운 블록을 제안하고 검증 할 책임이 있으며, 새로 박힌 암호 화폐 및 거래 수수료로 보상을받습니다. 유효성 검사기가 악의적으로 행동하거나 의무를 수행하지 못하면 스테이크 동전의 일부를 잃을 위험이 있습니다. 이 "슬래시"메커니즘은 정직한 행동을 장려합니다.

POS는 동일한 수준의 계산 능력이 필요하지 않기 때문에 POW보다 에너지 효율이 훨씬 높습니다. 트랜잭션 검증은 복잡한 수학적 문제를 해결하는 데 의존하지 않기 때문에 더욱 확장 가능한 경향이 있습니다. 스테이 킹 보상의 분포는 또한 소규모 이해 관계자가보다 효과적으로 참여할 수 있기 때문에보다 분산 된 네트워크를 촉진 할 수 있습니다. 그러나 POS는 도전이 없습니다. 유효성 검사기가 상당한 형벌없이 동시에 동전을 동시에 할 수있는 "스테이크 중 아무것도"문제는 취약점으로 이어질 수 있습니다. 또한, 시스템에 내재 된 부 농도는 네트워크를 지배하는 더 적은 수의 매우 큰 검증자를 이끌어 낼 수 있습니다. 이로 인해 시간이 지남에 따라 중앙 집중화 문제가 발생할 수 있습니다. POS의 보안은 또한 시스템에 내장 된 경제 인센티브와 슬래시 메커니즘의 응답성에 크게 의존합니다.

• 위임 된 이해 증명 (DPO) :

DPO는 참여와 효율성을 향상시키는 것을 목표로하는 POS의 변형입니다. DPO에서 토큰 보유자는 거래 검증에서 대표 할 대표자에게 투표합니다. 이 대표단은 일반적으로 평판, 기술 전문 지식 또는 기타 요인에 따라 선택됩니다. 그런 다음 선택한 대표자들은 컨센서스 프로세스에 참여하여 블록을 제안하고 검증합니다. 토큰 소지자는 투표 절차에 참여한 것에 대해 보상을 받고, 대표는 자신의 검증 작업에 대한 보상을받습니다.

DPO는 전통적인 PO에 비해 몇 가지 장점을 제공합니다. 검증에 직접 참여할 기술 전문 지식이나 리소스가 없을 수도있는 소규모 토큰 소지자의 참여 프로세스를 단순화합니다. 또한 유효성 검사기의 수가 일반적으로 POS보다 작기 때문에 트랜잭션 처리가 더 빨라질 수 있습니다. 그러나 DPO는 종종 중앙 집중화 가능성에 대해 비판을받습니다. 대표의 선택은 마케팅 노력 및 커뮤니티 영향을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을받을 수 있으며, 잠재적으로 몇몇 주요 플레이어의 손에 힘의 집중이 발생할 수 있습니다. 이것은 종종 블록 체인 기술의 주요 이점으로 선전되는 탈 중앙화를 손상시킬 수 있습니다. 또한 투표 시스템 자체는 특히 투표 메커니즘이 잘 설계되고 확보되지 않은 경우 조작 및 공격에 취약 할 수 있습니다.

• 증명 증명 (POA) :

POA는 분권화보다 속도와 효율성을 우선시하는 권한 합의 메커니즘입니다. POA에서 권한으로 알려진 사전 선택된 유효성 검사기 세트는 거래 검증을 담당합니다. 이 당국은 일반적으로 신뢰성에 대한 기록적인 기록을 가진 조직 또는 개인입니다. 충분한 수의 당국이 거래의 유효성에 동의하면 새로운 블록이 블록 체인에 추가됩니다.

POA는 매우 효율적이고 빠르므로 대기 시간이 낮은 응용 프로그램에 적합합니다. 보안과 속도가 가장 중요한 개인 블록 체인 및 엔터프라이즈 솔루션에 종종 사용됩니다. 그러나 POA는 본질적으로 다른 합의 메커니즘보다 덜 분산되어 있습니다. 당국의 선택은 일반적으로 중앙 집중화되며 네트워크의 보안은이 당국의 신뢰성에 크게 의존합니다. 이로 인해 상당수의 당국이 손상되면 공격에 취약 해집니다. 또한 POA의 허가 된 특성은 참여를 제한하여 더 광범위한 참여와 투명성을 요구하는 응용 프로그램의 채택을 방해 할 수 있습니다.

• 역사 증명 (POH) :

POH는 트랜잭션을위한 검증 가능하고 암호화 적으로 안전한 타임 스탬핑 체계를 만드는 데 중점을 둔 새로운 합의 메커니즘입니다. POH는 광부 또는 유효성 검사기의 경쟁에 의존하는 대신 결정 론적 기능을 사용하여 일련의 타임 스탬프를 생성합니다. 체인의 각 블록에는 이전 블록의 해시와 타임 스탬프가 포함되어있어 검증 가능한 이벤트 이력을 만듭니다. 이를 통해 거래의보다 효율적이고 예측 가능한 순서를 제공하여 블록 체인의 속도와 확장 성을 향상시킵니다.

POH의 주요 장점은 속도와 효율성입니다. 복잡한 합의 알고리즘이 필요하지 않아 거래 처리가 빨라질 수 있습니다. POH의 결정 론적 특성은 또한 더 예측 가능하며, 이는 실시간 거래 처리가 필요한 응용 프로그램에 중요합니다. 그러나 POH의 보안은 기본 알고리즘의 암호화 보안에 달려 있습니다. 이러한 알고리즘이 손상되면 전체 시스템이 공격에 취약 할 수 있습니다. 또한 POH는 특정 구현에 따라 다른 합의 메커니즘만큼 Sybil 공격에 저항하지 않을 수 있습니다.

• 실제 비잔틴 결함 공차 (PBFT) :

PBFT는 분산 시스템에서 높은 결함 공차를 달성하도록 설계된 권한 합의 메커니즘입니다. 일부 노드 (유효성 검사기)가 악의적이거나 실패하더라도 시스템이 계속 작동 할 수 있습니다. PBFT는 다른 메커니즘에 비해 적은 수의 유효성 검사기를 필요로하므로 특정 시나리오에서 더 효율적입니다. 그러나 유효성 검사기의 수가 증가함에 따라 확장 성 문제가 발생합니다. 커뮤니케이션 오버 헤드와 계산 복잡성은 참가자 수와 함께 빠르게 성장하여 더 큰 네트워크에 대한 적용 가능성을 제한합니다.

PBFT의 강점은 상충되는 정보를 보내거나 조용히 실패하는 것을 포함하여 노드가 임의로 행동 할 수있는 상황 인 비잔틴 실패를 처리하는 능력에 있습니다. 이로 인해 신뢰가 중요한 상황에서 매우 높은 수준의 신뢰성과 보안이 필요한 응용 프로그램에 적합합니다. 그러나 확장 성의 한계는 많은 참가자가 바람직한 공개 블록 체인에서 PBFT가 널리 채택되는 것을 방지합니다. 커뮤니케이션 복잡성으로 인해 많은 유효성 검사기가 참여할 때 합의를 효율적으로 달성하기가 어려워집니다.

FAQ :

Q : 어떤 합의 메커니즘이 가장 안전합니까?

A : POW (Proof-of-Work)는 일반적으로 높은 계산 요구 사항으로 인해 가장 안전한 것으로 간주되므로 공격자가 네트워크를 제어하기가 매우 어렵습니다. 그러나 모든 컨센서스 메커니즘의 보안은 특정 구현, 네트워크의 규모 및 분포, 경제 인센티브를 포함한 다양한 요인에 달려 있습니다.

Q : 어떤 합의 메커니즘이 가장 에너지 효율적인가?

A : 스테이크 증명 (POS) 및 그 변형은 POW보다 에너지 효율이 훨씬 높습니다. 그들은 합의를 달성하기 위해 훨씬 덜 계산 능력이 필요하며, 크기의 탄소 발자국이 실질적으로 낮아집니다.

Q : 어떤 합의 메커니즘이 가장 확장 가능합니까?

A : 단일 "가장 확장 가능한"메커니즘은 없습니다. POS와 그 변형은 POH와 함께 일반적으로 POW보다 더 나은 확장 성을 제공하지만 특정 성능은 구현 및 네트워크 조건에 크게 의존합니다. DPO는 또한 특정 상황에서는 확장 성을 개선하지만 잠재적 중앙 집중화 비용으로 제공 할 수 있습니다.

Q : 다른 합의 메커니즘 사이의 상충 관계는 무엇입니까?

A : 컨센서스 메커니즘의 선택에는 보안, 확장 성, 에너지 효율 및 탈 중앙화 사이의 상충 관계가 포함됩니다. POW는 안보를 우선시하지만 에너지 효율과 확장 성을 희생합니다. POS는 에너지 효율과 확장 성을 우선시하지만 POW에 비해 보안에 타협 할 수 있으며 중앙 집중화 위험에 직면 할 수 있습니다. DPO는 참여와 속도를 우선시하지만 더 중앙 집중화 될 수 있습니다. POA는 속도와 효율성을 우선시하지만 탈 중앙화를 희생합니다. POH는 속도와 예측 가능성을 우선시하지만 보안은 기본 암호화 알고리즘에 크게 의존합니다. PBFT는 결함 공차를 우선시하지만 확장 성으로 어려움을 겪습니다. 최적의 선택은 블록 체인 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

Q : 블록 체인이 여러 합의 메커니즘을 사용할 수 있습니까?

A : 드문 일이지만, 블록 체인이 하이브리드 접근법을 사용하여 서로 다른 합의 메커니즘의 요소를 결합하여 각각의 강점을 활용할 수 있습니다. 그러나 이러한 하이브리드 시스템은 종종 복잡성이 증가하고 취약성을 피하기 위해 신중한 설계가 필요합니다.