이더리움 2.0에 대한 심층 해석

标准共识

特邀专栏作者

2019-12-06 19:18 (UTC+8)

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Ethereum 2.0은 기존 Ethereum 네트워크에 대한 업그레이드가 아니라 포괄적인 수정 및 재설계입니다. 그리고 전체 업데이트 계획은 최종 계획 목표가 달성될 때까지 수년 동안 지속됩니다.

AI 요약

개요 개요

보고서 보고서

첫 번째 레벨 제목

보조 제목

현재 Ethereum 네트워크와 비교하여 ETH 2.0에는 다음과 같은 주요 변경 사항이 있습니다.
합의 메커니즘은 PoW에서 PoS로 전환되며 많은 관심을 끌었던 혁신적인 PoS 합의 Casper FFG 알고리즘의 첫 번째 구현이 될 것입니다.
PoW 합의 메커니즘에서 이더리움은 메인 체인으로 가장 긴 체인이 하나만 있는 반면, 이더리움 2.0 네트워크는 확장을 달성하기 위해 비콘 체인과 1024개의 샤드 체인이 있습니다. 이러한 서로 다른 샤드 체인은 서로 통신할 수 있으며 메인 체인 비콘 체인에 의해 균일하게 제어되고 검증됩니다.
스테이킹은 ETH 2.0의 주요 기능 중 하나가 될 것입니다. 즉, 사용자는 32 BETH를 스테이킹하여 ETH 2.0 비콘 체인의 검증자가 될 수 있습니다.

ETH 2.0 설계 목표

보조 제목

To minimize complexity, even at the cost of some losses in efficiency.

Ethereum 2.0 백서에 따르면 설계 목표는 다음과 같습니다.

To remain live through major network partitions and when very large portions of nodes go offline.

단순성: 효율성을 희생하더라도 복잡성을 최소화합니다.
To select all components such that they are either quantum secure or can be easily swapped out for quantum secure counterparts when available.
탄력성: 메인 네트워크가 분할된 후 대부분의 노드가 오프라인일 때 전체 시스템이 계속 실행될 수 있습니다.

To utilize crypto and design techniques that allow for a large participation of validators in total and per unit time.

지속성: 양자 컴퓨팅에 저항하는 구성 요소를 선택하거나 양자 저항 구성 요소를 사용할 수 있을 때까지 교체 가능한 구성 요소를 선택합니다.

To allow for a typical consumer laptop with O(C) resources to process/validate O (1) shards (including any system level validation such as the beacon chain)

분산화: O(C) 처리 능력을 갖춘 소비자 등급 노트북이 O(1) 샤드를 처리/검증할 수 있습니다(비콘 체인과 같은 시스템의 모든 계층에서 검증 가능).

첫 번째 레벨 제목

이더리움 2.0은 7단계로 나뉘며 그 중 0단계는 2020년 초에 출시될 예정입니다.

Phase 0: PoS beacon chain without shards
Phase 1: Basic sharding without EVM
Phase 2: EVM state transition function
Phase 3: Light client state protocol
Phase 4: Cross-shard transactions: see here and more
Phase 5: Tight coupling with main chain security: here and more
Phase 6: Super-quadratic or exponential sharding

다가오는 Phase 0의 주요 기능

보조 제목

Phase 0 코어는 샤딩 및 EVM이 없는 비콘 체인입니다.

ETH 2.0의 0단계는 주로 "비컨 체인"을 출시하는 것이며, 비컨 체인은 ETH 2.0 생태계의 중심이 될 것이며 다른 모든 샤드 체인의 보안 및 검증 센터가 될 것입니다.

Beacon Chain의 BETH는 온체인으로 전송할 수 없습니다. 즉, 사용자는 이를 거래소에 입금할 수 없습니다.

보조 제목

BETH new ether는 비콘 체인의 토큰이 될 것입니다.
비콘 체인의 디지털 자산은 BETH이며 현재 이더리움 메인 체인의 디지털 자산 ETH는 ETH 2.0 체인에서 사용할 수 없습니다.

BETH를 생성하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

2) 기존 체인의 ETH는 스마트 컨트랙트 진입 및 소멸을 통해 1:1의 비율로 새로운 BETH로 교환되며, 기존 ETH는 소멸됩니다.

보조 제목

스테이킹 유효성 검사기 모드가 활성화됩니다.

사용자는 비콘 체인에 32 BETH를 스테이킹하여 이더리움 2.0 네트워크의 검증자가 될 수 있습니다.

0단계에서 검증자는 비콘 체인의 트랜잭션만 검증할 수 있습니다. 이 단계에서 1024개의 샤드 체인이 아직 나타나지 않았기 때문입니다.

비콘 체인과 각 샤드 체인은 새로운 PoS 합의 알고리즘인 Casper FFG를 사용하여 최종 블록을 결정합니다. Casper FFG는 악의적인 행동 개시자 Stake의 디지털 자산을 압수하는 등의 악의적인 행동(예: 체인 중단 및 포크)을 처벌할 수 있는 지분 증명 알고리즘입니다.

보조 제목

유효성 검사기 메커니즘

샤딩의 목적은 노드가 네트워크 전체를 볼 필요 없이 노드 간에 상태 정보를 분할하는 것입니다. 따라서 검증자는 모든 샤드를 검증할 수 없습니다. 대신 비콘 체인이 샤드의 유효성 검사를 조정합니다. 매 라운드(64 블록 또는 6.4분)마다 비콘 체인은 검증자를 섞고 샤드에 할당합니다. 샤드에 할당된 유효성 검사기 그룹을 위원회라고 합니다. 위원회는 128명으로 구성된다.

0단계에서는 6분마다 비콘 체인이 섞이고 다시 선택되며 다음 6분을 책임질 위원회가 선택됩니다.

1단계에서 비콘 체인은 1024개의 샤드 각각에 대해 유효성 검사 위원회를 지정합니다. 이 방법은 명확한 아이디어가 있는 것 같지만 구현하기가 매우 복잡합니다. 여기에는 위원회 선택을 조작하려는 시도를 더욱 저지하기 위해 검증 가능한 지연 기능과 함께 다단계 난수 생성이 포함됩니다.

위원회 작업의 중요성으로 인해 ETH 2.0은 위원회를 무작위로 선택하고 수시로 위원회를 순환합니다. 위원회는 자신이 속한 샤드의 보안, 활성 및 무결성을 보장하고 비콘 체인에서 샤드의 상태를 증명할 책임이 있습니다.

따라서 악의적인 유효성 검사자와 자신의 이익을 극대화하려는 유효성 검사자가 위원회 선택을 네트워크를 공격하는 도구로 사용하는 것은 어렵습니다. 실제로 그들이 우연히 샤드 위원회를 장악하더라도 64블록 이상 통제할 수 없었다.

결론

ETH

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