트랜잭션 풀(txpool)이란 무엇이며 노드는 이를 어떻게 관리합니까?

블록체인 네트워크의 거래 풀 이해

일반적으로 txpool 이라고 하는 트랜잭션 풀은 블록체인 노드 내의 중요한 구성 요소입니다. 확인되지 않은 거래가 블록에 포함되기를 기다리는 임시 저장 영역 역할을 합니다. 사용자가 토큰 전송이나 스마트 계약과의 상호 작용과 같은 트랜잭션을 시작하면 이러한 트랜잭션은 네트워크를 통해 브로드캐스트되고 노드에 의해 로컬 txpool로 수집됩니다. 각 노드는 이 풀의 자체 버전을 유지 관리하며 이는 네트워크 대기 시간 및 전파 지연으로 인해 다른 노드와 약간 다를 수 있습니다.

거래는 채굴자나 검증자가 선택하여 새 블록에 포함될 때까지 txpool에 남아 있습니다. 거래가 검증에 실패하거나, 만료되거나, 높은 수수료로 인해 대체되는 경우 풀에서 제거될 수 있습니다. txpool의 구조와 관리 정책은 블록체인이 트랜잭션을 얼마나 효율적으로 처리하고 혼잡을 처리하는지에 큰 영향을 미칩니다.

트랜잭션 풀의 주요 기능

1. 1. 구문론적, 의미론적으로 검증되었지만 아직 온체인에서 확인되지 않은 수신 트랜잭션을 저장합니다.
2. 2. 노드가 가스 가격, 거래 규모 또는 보낸 사람 평판과 같은 기준에 따라 거래의 우선 순위를 지정할 수 있습니다.
3. 3. 발신자당 트랜잭션 수 또는 전체 풀 용량에 대한 제한을 적용하여 스팸을 방지합니다.
4. 4. EIP-1559와 같은 메커니즘을 통해 거래의 동적 대체를 지원하므로 사용자는 더 빠른 처리를 위해 수수료를 늘릴 수 있습니다.
5. 5. 보류 중인(채굴 준비 완료) 트랜잭션과 대기 중인(임시 연속성을 기다리는 중) 트랜잭션과 같은 여러 하위 풀을 유지 관리합니다.

노드가 트랜잭션 풀을 관리하는 방법

1. 1. 트랜잭션을 수신하면 노드는 트랜잭션을 txpool에 승인하기 전에 서명 정확성, 충분한 잔액 및 적절한 nonce 순서 지정을 포함한 유효성 검사를 실행합니다.
2. 2. 거래는 우선순위 지표를 기반으로 구성됩니다. 높은 수수료 거래는 일반적으로 더 빠른 채굴자 선택을 위해 보류 대기열의 맨 위에 위치합니다.
3. 3. 노드 운영자는 txpool에 대한 메모리 제한을 구성하여 리소스 고갈을 방지하기 위해 동시에 보관할 수 있는 트랜잭션 수를 결정할 수 있습니다.
4. 4. 네트워크 트래픽이 많은 기간에는 더 새롭고 수익성이 높은 거래를 위한 공간을 확보하기 위해 오래되었거나 수수료가 낮은 거래가 제거될 수 있습니다.
5. 5. 트랜잭션이 채굴된 블록에 포함되면 모든 노드는 중복을 피하기 위해 해당 트랜잭션을 제거하여 txpool을 업데이트합니다.

Txpool 설계가 네트워크 성능에 미치는 영향

1. 1. 잘 관리되는 txpool은 채굴자가 강력한 유효한 거래 세트에 액세스할 수 있도록 보장하여 더 빠른 거래 최종성에 기여합니다.
2. 2. 노드 전반에 걸쳐 일관되지 않은 txpool 상태는 서로 다른 채굴자가 충돌하는 트랜잭션 세트를 선택하는 경우 임시 포크 또는 계산 노력 낭비로 이어질 수 있습니다.
3. 3. 잘못 구성된 퇴거 규칙으로 인해 합법적인 거래가 예기치 않게 중단되어 사용자가 좌절하고 dApp 상호 작용이 실패할 수 있습니다.
4. 4. 공격자는 유효하지 않거나 거의 유효한 트랜잭션으로 노드를 범람시키고 대역폭과 메모리를 소비함으로써 txpool 취약점을 악용할 수 있습니다.
5. 5. 실행 가능한 트랜잭션과 실행 불가능한 트랜잭션을 분리하는 계층화된 txpool을 구현하는 프로토콜은 탄력성과 운영 명확성을 향상시킵니다.

자주 묻는 질문

트랜잭션이 txpool에 너무 오랫동안 남아 있으면 어떻게 되나요? 트랜잭션이 노드의 구성된 시간 제한을 초과하여 txpool에 머무르거나 혼잡 중에 최소 수수료 임계값 아래로 떨어지면 해당 트랜잭션은 삭제됩니다. 가시성을 다시 얻으려면 사용자가 이를 다시 브로드캐스트하거나 대체 트랜잭션을 보내야 합니다.

두 개의 서로 다른 노드가 완전히 다른 txpool을 가질 수 있습니까? 예. 네트워크 전파 속도, 지리적 위치 및 노드 구성의 변화로 인해 txpool은 노드마다 다를 수 있습니다. 그러나 합의 규칙은 트랜잭션이 블록에서 확인되면 최종 일관성을 보장합니다.

모든 블록체인 네트워크는 동일한 txpool 메커니즘을 사용합니까? 아니요. 이더리움 기반 시스템은 동적 수수료 시장이 있는 복잡한 멤풀 구조를 사용하는 반면 Bitcoin과 같은 다른 블록체인은 더 ​​간단한 릴레이 정책을 사용합니다. 합의 알고리즘과 확장성 솔루션은 또한 txpool이 체인 전체에서 작동하는 방식을 형성합니다.

txpool은 디스크에 저장되어 있나요, 아니면 메모리에 저장되어 있나요? 대부분의 구현에서는 빠른 액세스와 실시간 업데이트를 위해 txpool을 RAM에 유지합니다. 디스크에 저장하면 허용할 수 없는 대기 시간이 발생하지만 일부 노드는 복구 목적을 위해 주기적으로 상태를 직렬화할 수 있습니다.