공개 체인 노드는 어떻게 합의에 도달합니까? 작업 증명이 어떤 역할을 하는가

컨센서스 메커니즘은 공개 블록 체인의 작동의 기본이므로 네트워크의 모든 노드가 원장의 상태에 동의하도록합니다. 가장 잘 알려진 합의 메커니즘 중 하나는 작업 증명 (POW) 이며, 이는 네트워크를 확보하고 거래를 검증하는 데 중요한 역할을합니다. 이 기사에서는 공개 체인 노드가 합의에 도달하고 작업 증명의 세부 사항을 탐구하는 방법을 살펴 봅니다.

공개 블록 체인의 합의 이해

공개 블록 체인은 여러 노드가 원장의 무결성과 보안을 유지하는 데 참여하는 분산 된 네트워크입니다. 합의는 이러한 노드가 트랜잭션의 유효성과 블록 체인 상태에 동의하는 프로세스입니다. 중앙 권한이 없으면 이중 지출을 방지하고 네트워크의 무결성을 보장하기 위해 합의 메커니즘이 필수적입니다.

합의 메커니즘의 유형

공개 블록 체인에는 여러 가지 유형의 합의 메커니즘이 있으며, 각각 고유 한 강점과 약점이 있습니다. 가장 일반적인 것 중 일부는 다음과 같습니다.

• 작업 증명 (POW)
• 스테이크 증명 (POS)
• 위임 된 스테이크 증명 (DPO)
• 실제 비잔틴 결함 공차 (PBFT)

이러한 각 메커니즘은 합의를 달성하기위한 다른 접근법을 가지고 있지만, 모두 네트워크가 안전하고 분산 된 상태로 유지되도록하는 것을 목표로합니다.

합의에서 노드의 역할

공개 블록 체인 네트워크의 노드는 합의에 도달하는 데 중요한 역할을합니다. 일반적으로 두 가지 유형의 노드가 있습니다.

• 전체 노드 :이 노드는 블록 체인의 전체 사본을 저장하고 모든 트랜잭션과 블록을 검증합니다. 그들은 네트워크의 무결성을 유지하는 데 중요한 역할을합니다.
• 마이닝 노드 : POW 기반 블록 체인 에서이 노드는 복잡한 수학 퍼즐을 풀어 블록 체인에 새로운 블록을 추가하기 위해 경쟁합니다. 그들은 광부라고도합니다.

두 유형의 노드는 거래를 검증하고 블록 체인의 무결성을 유지하기 위해 협력하기 때문에 합의 프로세스에 필수적입니다.

작업 증명의 작동 방식

작업 증명은 Bitcoin 및 기타 여러 암호 화폐가 사용하는 합의 메커니즘입니다. 암호화 퍼즐을 풀기 위해 경쟁하는 광부가 포함되며, 이는 상당한 계산 능력이 필요합니다. 퍼즐을 해결 한 첫 번째 광부는 블록 체인에 새로운 블록을 추가하게되며 새로 박힌 암호 화폐 및 거래 수수료로 보상을받습니다.

퍼즐을 해결하는 과정은 채굴 이라고합니다. 광부는 특수 하드웨어를 사용하여 초당 수많은 계산을 수행하여 네트워크의 난이도 대상을 충족시키는 해시를 찾으려고합니다. 이 해시는 특정 값 미만이어야하며 일관된 블록 시간을 유지하기 위해 주기적으로 조정됩니다.

어려움 조정의 중요성

POW의 조정이 어려움은 네트워크의 안정성을 유지하는 데 중요합니다. 네트워크의 총 계산 능력이 증가하면 퍼즐의 어려움이 증가하여 블록이 일관된 속도로 추가되도록합니다. 반대로, 계산 전력이 감소하면 블록 시간을 유지하기 위해 어려움이 감소합니다.

이 조정 메커니즘은 네트워크가 안전하게 유지되고 새로운 블록 생성 속도가 예측 가능하게 유지되며 이는 블록 체인의 전체 안정성에 필수적입니다.

POW의 보안 및 탈 중앙화

작업 증명의 주요 이점 중 하나는 보안 및 탈 중앙화를 제공하는 능력입니다. 채굴의 높은 계산 비용으로 인해 단일 엔터티가 네트워크 광업 전력의 대부분을 제어하기가 매우 어렵습니다. 이는 51%의 공격을 시작해야합니다.

또한 POW의 분산 된 특성은 필요한 하드웨어를 가진 사람이라면 누구나 채굴에 참여하여 네트워크의 전반적인 보안 및 탄력성에 기여한다는 것을 의미합니다.

에너지 소비 및 환경 영향

작업 증명은 효과적인 합의 메커니즘으로 입증되었지만 단점이없는 것은 아닙니다. POW에 대한 가장 중요한 비판은 높은 에너지 소비 입니다. 새로운 블록을 채굴하는 데 필요한 계산 능력은 상당한 양의 전기를 소비하여 POW를 사용하는 암호 화폐의 환경 영향에 대한 우려를 초래합니다.

보다 에너지 효율적인 마이닝 하드웨어 개발 및 에너지를 덜 소비하는 대체 합의 메커니즘의 탐색과 같은 이러한 문제를 해결하기위한 노력이 이루어지고 있습니다.

거래 검증에서 POW의 역할

네트워크 보안 외에도 작업 증명은 거래 검증 에 중요한 역할을합니다. 새로운 트랜잭션이 네트워크로 방송되면 전체 노드로 확인하여 유효하고 발신자가 필요한 자금을 보유하는지 확인합니다. 일단 확인되면 거래는 블록에 포함되어 광부가 채굴됩니다.

마이닝 프로세스는 블록 체인에 블록을 추가 할뿐만 아니라 그 내부의 트랜잭션을 확인합니다. 블록이 블록 체인에 추가되면 포함 된 트랜잭션은 확인 된 것으로 간주되며 돌이킬 수 없습니다.

자주 묻는 질문

Q : 개인 블록 체인에서 작업 증명을 사용할 수 있습니까?

A : 작업 증명은 공개 블록 체인과 가장 일반적으로 관련이 있지만 기술적으로 개인 블록 체인에서도 사용할 수 있습니다. 그러나 개인 블록 체인은 종종 실제 비잔틴 결함 공차 (PBFT)와 같은 특정 요구에 더 적합한 다른 합의 메커니즘을 사용합니다.

Q : 작업 증명은 어떻게 이중 지출을 방지합니까?

A : 작업 증명은 일단 거래가 블록에 포함되어 블록 체인에 추가되도록함으로써 이중 지출을 방지하면 돌이킬 수없는 것으로 간주됩니다. 채굴의 높은 계산 비용으로 인해 공격자가 블록 체인과 이중 스펜드 코인을 변경하기가 매우 어렵습니다.

Q : 두 광부가 퍼즐을 동시에 해결하면 어떻게됩니까?

A : 두 명의 광부가 퍼즐을 동시에 해결하는 경우 블록 체인의 임시 포크가 발생할 수 있습니다. 네트워크는 그 중 하나가 길어질 때까지 두 포크에서 계속 채굴 할 것입니다. 그런 다음 포크가 길면 유효한 블록 체인으로 간주되고 짧은 포크는 폐기됩니다. 이 프로세스는 네트워크가 결국 단일 버전의 블록 체인에서 합의에 도달하도록합니다.

Q : 작업 증명이보다 에너지 효율적인 합의 메커니즘으로 대체 될 수 있습니까?

A : 작업 증명은 수년간 지배적 인 합의 메커니즘 이었지만, 스테이크 증명과 같은보다 에너지 효율적인 대안에 대한 연구 및 개발이 지속적으로 진행되고 있습니다. 일부 cryptocurrencies는 이미 POS 또는 다른 메커니즘으로 전환되었지만 이러한 대안의 효과와 보안은 여전히 ​​평가되고 있습니다.