Eth2 스테이킹 가이드: 샤드 컨센서스
편집자 주: 이 기사의 출처는이더리움 애호가(ID: ethfans)편집자 주: 이 기사의 출처는
이더리움 애호가(ID: ethfans)
이더리움 애호가(ID: ethfans)
, 저자: Carl Beekhuizen, 번역: A Jian, 승인을 받아 Odaily에서 복제.
수정해 준 Sacha Yves-Leger와 Joseph Schweitzer에게 특별히 감사드립니다.
그러나 Eth2에는 덜 알려진 유형의 샤딩이 있으며 아마도 프로토콜 설계 관점에서 볼 때 훨씬 더 흥미로운 샤딩 합의가 있습니다.
분석하다
샤드 컨센서스
네트워크에서 가장 느린 노드의 처리 능력이 네트워크의 처리량을 제한하는 것처럼 단일 유효성 검사기의 컴퓨팅 리소스도 합의에 참여할 수 있는 유효성 검사기의 총 수를 결정합니다. 각각의 새로운 검증인은 시스템의 다른 모든 검증인을 위해 추가 작업을 생성하기 때문에 검증인의 수가 증가함에 따라 결국 리소스가 가장 적은 검증인이 더 이상 참여할 수 없는 상태에 도달하게 됩니다. 다른 모든 유효성 검사기 투표를 추적할 수 있음). 그렇다면 이 문제에 대한 Eth2의 해결책은 파편화된 합의입니다.
분석하다
Eth2 시스템에는 두 가지 기본 시간 단위인 슬롯과 에포크가 있습니다.
타임 슬롯은 우리가 블록을 생성할 것으로 예상되는 시간인 12초입니다; 블록은 실제로 체인을 유용하게 만드는 트랜잭션을 포함하는 것이 아니라 검증인의 투표가 체인에 게시될 수 있도록 하는 메커니즘입니다.
기간은 32개의 슬롯(따라서 6.4분)으로 구성되며, 이 기간 동안 비콘 체인은 새 블록 합리화 및 마무리, 검증자에게 보상 및 벌칙 발행을 포함하여 체인 유지 관리와 관련된 모든 계산을 수행합니다.
이 시리즈의 첫 번째 기사에서 언급했듯이 유효성 검사기는 다른 위원회에서 작업하도록 지정됩니다. 그리고 어느 순간 비콘체인 위원회의 구성원이자 특정 샤드체인 위원회의 구성원인 검증자가 있고, 각 검증자는 일정 기간에 한 번씩 증인 메시지를 보내야 합니다 —— 블록 투표.
Eth2의 조각화된 합의의 보안 모델은 위원회가 어느 정도 전체 유효성 검사기 세트의 정확한 통계적 대표라는 아이디어를 기반으로 합니다.
예를 들어, 전체 검증자 집합의 검증자 중 33%가 악의적인 경우 동일한 위원회에 포함될 수 있습니다. 그럼 끝났습니다.
그래서 우리는 그것이 사실이 아닌지 확인해야 합니다. 즉, 검증인의 33%가 악의적인 경우 위원회의 검증인 중 약 33%만이 악의적이라는 점을 보장해야 합니다.
검증인의 무작위 위원회 할당 보장
위원회 구성을 위한 최소 인원 요건이 있습니다.
예를 들어, 단일 위원회가 무작위로 선택된 128명의 검증자로 구성되어 있는 경우, 네트워크 검증인의 1/3을 제어하는 공격자가 단일 위원회 검증인의 2/3를 제어할 수 있는 확률은 매우 작습니다(2^-보다 낮은 확률). 40).
보조 제목
포괄적인
유효성 검사기가 제출한 투표를 "증명"이라고 합니다. 증명 메시지는 여러 부분으로 구성됩니다.
비콘 체인의 최상위 블록에 투표하십시오.
합리화 비콘 블록/결정론적 비콘 체인 블록에 대한 투표
샤드 체인의 최신 상태에 투표
투표에 동의한 모든 유효성 검사기의 서명
가능한 한 많은 부분을 하나의 증명 메시지로 결합함으로써 유효성 검사기의 서명을 확인할 때 더 이상 비콘 체인 블록과 샤드 체인에 대한 투표를 별도로 확인할 필요가 없기 때문에 시스템의 전반적인 효율성이 향상됩니다. 블록 투표의 경우 노드는 비콘 체인 블록의 상태와 각 샤드 체인의 상태를 알기 위해 증인 메시지를 기반으로 계산을 수행하기만 하면 됩니다.
각 검증인이 자체 증명 메시지를 제출하고 각 증명 메시지를 다른 모든 노드에서 별도로 검증해야 하는 경우 Eth2 노드의 오버헤드가 매우 커질 수 있습니다. 그래서 "집합 기술"이 필요합니다.
증명 메시지는 쉽게 구성할 수 있도록 설계되었으므로 둘 이상의 검증자가 동일한 투표를 한 경우 서명 필드를 함께 배치하기만 하면 모두 하나의 증명 메시지로 집계될 수 있습니다. 그것이 "집계"이고 그것이 의미하는 바입니다.
위원회 투표는 기본적으로 집계하기 쉽습니다. 이러한 유효성 검사기는 모두 동일한 샤드에 할당되므로 샤드 상태에 대한 투표와 비콘 체인 블록에 대한 투표가 동일할 가능성이 높습니다. 이것이 Eth2가 유효성 검사기 수가 증가함에 따라 처리량을 확장하는 방법입니다. 검증자를 위원회에 분산시킴으로써 검증자는 자신의 위원회 구성원만 신경쓰면 되고 다른 위원회에서 집계된 증명 메시지는 거의 확인하지 않아도 됩니다.
총 ETH의 10%가 공약에 참여하면 Eth2는 약 350,000명의 검증인을 보유하게 됩니다. 즉, 단일 epoch에서 생성되는 서명 데이터의 크기가 33.6MB에 달할 수 있으므로 하루는 7.6GB입니다. 그런 다음 불과 133일 만에 서명 데이터가 1TB를 초과합니다.
요약하다
유효성 검사자를 다른 위원회에 할당하는 설계는 Eth2를 확인하는 데 필요한 작업량을 몇 배로 줄입니다.
솔루션은 BLS 서명이 집계 가능하다는 것입니다. Alice가 서명 A를 제출하고 Bob이 서명 B를 동일한 데이터에 제출하면 Alice와 Bob의 서명은 단순히 C = A+B를 저장하여 확인할 수 있습니다. 서명 집계 기술을 사용하여 전체 위원회의 검증인을 하나의 서명으로 집계할 수 있습니다. 이렇게 하면 서명된 데이터의 저장소 요구 사항이 하루 2MB로 줄어듭니다.
요약하다
유효성 검사자를 다른 위원회에 할당하는 설계는 Eth2를 확인하는 데 필요한 작업량을 몇 배로 줄입니다.
