이더 리움 프로토콜 개발 현황 – 2018 년 8 월

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이더 리움 프로토콜 개발 현황 – 2018 년 8 월

이더 리움의 “확장 성의 해”에 있었던 모든 일과 이더 리움 2.0을 향한 진전을 살펴 봅니다 .by ConsenSys 2018 년 8 월 28 일

이더 리움 히어로 ConsenSys

이더 리움 확장 성 — 지금까지의 이야기

2018 년 초부터 올해의 주제는 “확장 성”이 될 것이 분명했습니다. 1 월 2 일, 이더 리움 재단은 신청 요청 네트워크의 트랜잭션 처리 능력을 대폭 향상시키는 연구자와 개발자에게 보조금을 수여합니다. 그리고 표시 Vitalik은 3 월 4 일 “2018 년을 향한 길”이라는 제목으로 “2018 년에는 확장이 주요 초점이라고 믿습니다.”라고 말했습니다.

그렇다면 지금까지 2018 년 “확장 성의 해”에는 어떤 일이 일어 났습니까?

EF의 애플리케이션 요청에 설명 된대로 이더 리움 시스템의 처리 용량을 늘리기위한 두 가지 보완적인 접근 방식이 있습니다. 레이어 1은“온 체인”프로토콜 레이어입니다. 어떻게 이더 리움 블록 체인의 용량을 근본적으로 늘릴 수 있습니까? 레이어 2는 대부분의 거래가 블록 체인에 기록되지 않는 “오프 체인”솔루션을 다룹니다. 그럼에도 불구하고 기본 블록 체인은 레이어 2 시스템의 안전과 보안을 보장 할 수 있습니다..

이 일련의 게시물에서는 레이어 1 프로토콜 수준의 개발에 대한 최신 정보를 제공하고 제 동료 Kevin Zhang이 레이어 2 확장성에 대한 최신 연구 및 개발에 대해 설명 할 것입니다..

문제 : 속도의 필요성

이더 리움 네트워크는 그토록 짧은 시간에 예상했던 것보다 더 성공적이되었습니다. 아래 차트는 Ethereum이 시작된 이후로 실행 된 최대 용량의 백분율을 보여줍니다. 2 년 동안 저용량으로 실행 한 후 (2016 년 여름 DAO 해킹 및 네트워크 스팸 공격에 대해 약간의 스파이크를 주거나 받음) 사용률은 2018 년 대부분 동안 80 % 이상이었으며 평균 사용률은 96 % 이상이었습니다. 올해 며칠.

이더 리움의 평균 블록 사용률 이더 리움의 평균 블록 활용. 출처: etherchain.org

이러한 엄청난 수요로 인해 거래가 체인에 포함되기까지 오랜 시간이 소요되고 변동이 심한 거래 수수료 (가스) 가격과 같은 바람직하지 않은 사용자 경험 문제가 발생하는 경우가 있습니다..


대규모 확장 성 — 현재 15 또는 그 정도의 tps가 아닌 초당 수천 건의 트랜잭션을 처리 할 수있는 능력 — 오랫동안 Ethereum 계획의 일부입니다. 이를 구현하는 접근 방식을 “샤딩”이라고합니다. 현재 공개 된 다른 모든 블록 체인 플랫폼과 마찬가지로 이더 리움 네트워크의 모든 노드는 모든 트랜잭션을 처리하며 이는 엄청난 제한입니다. 샤딩 된 네트워크에서 트랜잭션 처리 및 관련 스토리지 (상태)는 별도의 독립적 인 샤드로 분할되므로 각 노드는 전체 시스템로드의 일부만 처리하면됩니다. 이것은 매우 간단하게 들립니다. 진정한 도전은 네트워크의 완전한 보안을 유지하면서이를 수행하는 것입니다. 만약 우리가 수천 개의 샤드를 가지고 있다면, 우리는 어떻게 네트워크 공격을 수천 배 더 쉽게 피할 수 있을까요??

2018 년 3 월 타이베이 : 샤드 네트워크 구축

2018 년 초 사양 샤딩 된 이더 리움 프로토콜은 이미 존재했고 한동안 상당히 안정적이었습니다. 이 사양을 기반으로 작업장 2018 년 3 월 대만 타이베이시에서 다양한 이더 리움 클라이언트 내에서 샤딩을 구현할 계획 인 모든 당사자를 모으기 위해 계획되었습니다. 워크숍이 다가옴에 따라 연구 활동의 속도가 빨라졌습니다. 붐… 워크숍 3 일 전에 새로운 개요 사양 새로운 아이디어와 야망이 가득한.

그래서 유럽에서 출발하는 긴 비행기 여행에 대해 많은 것을 이해하고 PegaSys / ConsenSys에서 온 Nicolas Liochon과 저는 글로벌 샤딩 커뮤니티의 첫 만남을 위해 타이베이로 출발했습니다..

샤딩 아키텍처와 더 넓은 혁신

타이베이에서 열린 첫 번째 샤딩 워크숍 참석자. 타이베이에서 열린 첫 샤딩 워크숍 참석자들. Jason Yeh의 사진.

타이페이에서 대표되는 팀의 힘을 볼 수있어서 좋았습니다. 참가자 중 :

  • 물론 이더 리움 재단 연구팀. 샤딩 연구에서 많은 사고 리더십은 Vitalik과 Justin Drake뿐만 아니라 Hsiao-Wei Wang, Karl Floersch, Vlad Zamfir와 같은 다른 사람들로부터 나옵니다..
  • Geth 클라이언트 개발 팀.
  • Parity 및 Web3 기반 팀.
  • 그만큼 삼위 일체 (Py-EVM) 팀, 또한 Ethereum Foundation의.
  • 상태 Nim 언어로 모바일 클라이언트 개발.
  • 그만큼 Prysmatic Labs team — Go에서 분할 구현 작업.
  • Phil Daian 및 Leonardo Bautista-Gomez와 같은 기타 개별 연구원.

워크숍 토론은 3 일에 걸쳐 광범위하게 진행되었습니다..

샤딩 측면에서 우리는 새로운 사양의 개념에 대해 심층적으로 논의했습니다. 로 , 오늘날의 이더 리움 네트워크에서 모든 노드는 (1) 거래 주문에 대한 합의에 참여하고, (2) 상태를 업데이트하기 위해 해당 거래를 실행하고, (3) 나머지가 거래와 업데이트 된 상태를 사용할 수 있도록하는 세 가지 기능을 담당합니다. 네트워크의 (데이터 가용성). 샤딩 된 네트워크에서 이러한 기능은 다음과 같이 네트워크의 다양한 기능을 최적화하기 위해 여러 참가자로 분할 될 수 있습니다.

  • 제안자 노드는 트랜잭션을 표준 히스토리로 제안하는 블록으로 조립할 책임이 있습니다..
  • Collator 노드는 제안자가 제공 한 블록의 데이터를 사용할 수 있는지 확인한 다음이를 샤드의 블록 체인에 추가합니다..
  • 실행자 노드는 요청시 블록 체인 상태 (예 : 계정 잔액)에서 클라이언트를 업데이트 할 책임이 있습니다. 이것은 일종의 “게으른 평가“실제로 필요한 데이터와 관련된 계산 만 실행되며”대체 실행 엔진 “에 대해서도 실행됩니다.

이것은 오늘날의 Ethereum Mainnet과는 상당히 다르지만 모든 노드가 모든 샤드의 클라이언트가 될 수없는 네트워크에서 효율성과 보안의 균형을 맞추기 위해 이와 같은 것이 필요할 수 있습니다. 효율성을 유지하기 위해 제안자 및 실행자 노드는 적은 수의 샤드와 동기화 상태를 유지할 수 있지만 보안을 유지하기 위해 콜 레이터 노드 (실제로 블록 체인에 작성)를 샤드간에 섞을 수 있습니다. 이를 통해 소규모 참가자의 샤드 인수를 방지 할 수 있습니다..

또한이 모든 작업을 수행하는 데 필요한 다양한 인프라, 샤드 관리자 계약에 대해 논의했습니다., 상태 비 저장 클라이언트, 그리고 P2P 네트워크 계층은 무엇보다도.

확장 성 인프라에서 작업하는 것 외에도 확장 성과 관련이없는 이더 리움에 대한 혁신에 대한 상당한 억눌린 요구가 있음이 분명했습니다. 아마도 샤딩의 구현은 다른 큰 혁신을 가져올 기회가 될 수 있습니다. 그래서 우리는 이더 리움 가상 머신 (EVM)을 다음으로 대체하는 것과 같은 다른 오랜 주제에 대해서도 시간을 보냈습니다. eWasm, 같은 오래된 주제 계정 추상화, 그리고 논란의 여지가있는 아이디어 저장 임대.

베를린, 2018 년 6 월 : 샤딩이 지분 증명을 만나다

타이베이에서 논의 된 많은 개념은 매우 새롭고 팀은 워크숍 후에도 계속해서이를 평가했습니다. 그 후 몇 주 동안 몇 가지 추세가 나타났습니다. 첫째, 논의 된 제안의 세부 사항에 몇 가지 약점이 있다는 것입니다. 하나의 비평). 둘째, 다른 측면에서 매우 흥미로운 발전이있었습니다. 특히 암호화에서, 효율성이나 보안을 잃지 않고 샤딩 모델을 크게 리팩토링 할 수 있습니다..

논의 할 모든 새로운 개발과 함께, 또 다른 샤딩 워크샵. 이번에는 스테이터스 팀이 2018 년 6 월 베를린에서 클라이언트 개발자 컨퍼런스 그들은 조직했다.

Casper FFG (Proof-of-stake) 팀이 워크숍에 예기치 않게 참여하게되어 기뻤습니다. 행사에 이르기까지 3 ~ 4 주 동안 사양 변경 제안되었습니다. 공통 플랫폼에서 Sharding과 Casper를 함께 구축하지 않겠습니까??

새로운 샤딩 디자인 선택 중 일부가 독립적으로 진행되고 있던 계획된 캐스퍼 FFG 작업과 공통점이 있음이 분명해졌습니다. EIP-1011). 둘 다 검증 인 예금 (스테이크)이 필요하며, 둘 다 난수에 대한 액세스에 의존하고, 둘 다 결함 증명 및 슬래 싱 메커니즘을 가지고 있으며, 둘 다 집계 서명을 사용합니다. 이러한 공통점을 고려하여 Sharding과 Casper 모두 Beacon Chain으로 알려진 공통 인프라를 기반으로 구축 할 것을 제안했습니다. 추가 이점은 기존 메인 넷에서 Casper 및 Sharding을 실행하는 작업을 취하는 것입니다.이 작업은 추가로드를 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다..

베를린에서 열린 토론을 통해 우리 모두가 이것이 두 프로젝트를 모두 제공하는 긍정적이고 실용적인 접근 방식이라는 데 동의했음을 확인했습니다..

프로젝트 계획을 넘어 다시 한번 워크숍에서 다양한 새로운 아이디어가 논의되었습니다. 우리는 zkSTARK 및 대체 해시 함수와 같은 새로운 암호화 기본 요소에 대한 세션을 가졌고, 보호 증명에 대해 논의했으며, 난수 생성 옵션을 살펴 보았습니다. 현재 선두 주자는 검증 가능한 지연 함수 (VDF)가있는 RANDAO입니다..

오늘 : 이더 리움 2.0을 향해

이 모든 것이 2018 년 8 월에 우리를 떠나는 곳?

지난 6 개월 동안 이더 리움 확장에 대한 연구가 폭발적으로 증가했으며 아직 먼지가 아직 정착되지 않았다는 사실을 상기에서 이해하시기 바랍니다..

그러나 일반적인 방향은 분명합니다. Sharding과 Proof of Stake의 개발 및 제공은 새로운 블록 체인 플랫폼 (Ethereum 2.0)에서 이루어지며, 현재 메인 체인에 다시 결합되어있는 그대로 계속 실행됩니다..

이더 리움 2.0의 구조. 도표 이더 리움 2.0의 구조. 다이어그램 왕 샤오 웨이.

이와 같은 새로운 플랫폼 인 Beacon Chain을 기반으로 구축하면 오늘날의 메인 넷의 제약에 제한없이 엄청난 혁신을 도입 할 수 있으며, 결정적으로 현재 실행중인 네트워크에서 열린 심장 수술을하지 않아도됩니다. 타임 라인은 상당히 추측 적이지만 기대는 비콘 체인 (Casper FFG를 포함한 조정 계층)은 2019 년에, 샤드 체인 (데이터 계층)은 2020 년, 실행 계층은 2021 년에 구현 될 예정입니다..

이러한 혁신 중 일부는 향후 업데이트에서 훨씬 더 자세히 살펴보고자합니다. 요약하면 이더 리움 2.0의 경우 새로운 합의 메커니즘, 새로운 암호화 경제 모델, eWASM과 같은 새로운 실행 엔진 (그리고 가능하면 , 심지어, 지연된 실행) 및 새로운 암호화 기본 요소.

첫 번째 샤딩 워크숍에서 Vitalik의 말을 인용하자면,“Ethereum 1.0은 세계 컴퓨터를 구축하려는 두 사람의 거친 시도입니다. Ethereum 2.0은 실제로 세계 컴퓨터가 될 것입니다.”

더 알아보고 참여하기

위에서 언급했듯이 향후 기사에서 이러한 혁신 중 일부에 대해 자세히 알아보기를 바랍니다..

한편, 자신을 파헤 치고 싶다면 여기에 높은 수준의 읽기 목록이 있습니다. 하지만 조심하세요. 일이 빠르게 진행되고 있으며 일부 세부 정보는 이미 구식입니다..

정말로 잡초에 빠지고 싶다면 정기적으로 ETH2.0 구현 자 호출 구현 작업을 수행하는 새로운 팀을 포함하여 최근 2 주마다 시작되었습니다. YouTube로 실시간 캐스트되며 Gitter 채널 게다가.

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