블록체인 확장의 역사: 상태 채널, DPoS, 대형 블록 및 사이드체인

원래 제목: "비트코인과 이더리움의 개발 병목 현상이 곧 사라질 것입니다. 지난 4가지 주요 방향의 확장 계획을 검토할 때 어떤 방향에 대해 낙관하십니까?" "

확장확장이 용어가 대중의 관심을 받은 지 4년이 지났다.

지난 4년 동안 수많은 팀들이 블록체인의 확장을 위해 남다른 노력을 기울였습니다.그 중 일부는 비트코인 ​​또는 이더리움의 확장성 개선에 전념하는 반면, 다른 일부는 기술적 부담 없이 더 많은 것을 달성하기 위해 처음부터 시작했습니다. 더 빠른 비트코인 ​​또는 이더리움.

그리고Arbitrum의 메인넷은 온라인 상태이며 "확장"에 대한 책, 끝에서 두 번째 장으로 넘어갔습니다. 몇 년 후ETH2.0 샤딩 + 롤업"마지막 장"에서 확장은 더 이상 블록체인 기술 개발의 주요 주제가 아닙니다.

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01 채널 라이트닝 네트워크, 라이덴, 셀러, 커넥스트

확장과 관련하여 채널은 많은 베테랑 플레이어의 마음에 가장 먼저 떠오르는 단어일 수 있습니다.

가장 초기의 확장 기술은 Bitcoin Lightning Network로 간주되어야 하며 이후 Celer 및 기타 프로젝트를 포함하여 ETH에 유사한 Raiden(Lightning Network)이 있습니다.

최초의 확장 솔루션인 라이트닝 네트워크는 개발 시간과 현재의 데이터를 기준으로 볼 때 의심할 여지 없이 "실패"입니다.Raiden은 ETH의 확장 솔루션 중 가장 약한 것입니다.

다른 이유는 없습니다.채널 기술의 원리는 거래의 두 당사자 사이에 여러 개의 소액 결제 채널을 열고 서로 연결하여 네트워크를 형성하는 것입니다.대부분의 경우 거래 빈도가 높은 시나리오에만 적합합니다. 거래 대상이 고정되어 있고 채널 노드는 금액을 약속해야 하며 다른 라우팅 병목 현상을 형성하고 전송 실패로 이어지기 쉽습니다.

2017년에 엄청 유행했던 동영상 설명과 라이트닝 네트워크 파생이 있었는데 채널 노드가 많아지면 그 중대형 노드, 즉 담보 금액이 더 큰 노드는 그렇지 않기 때문에 점점 더 인기를 끌 것입니다. 라우팅 병목 현상이 발생합니다. 그리고 소량의 노드는 점차 제거됩니다.

라이트닝 네트워크를 통해 A와 Z 사이에 10 BTC를 전송하려는 경우 BTC 잔액이 10보다 크면 B, C, D 및 기타 라이트닝 노드가 선택되고 미만인 경우 매우 간단합니다. 10개가 자연스럽게 선택됩니다. 이런 식으로 진행된다면 라이트닝 네트워크는 천천히 자발적으로 진화하여 가장 효율적인 방식으로 수렴할 것이라고 추론하기 쉽습니다. 즉, 거의 모든 경로에 여러 개의 초대형 노드가 참여합니다.

음? 이것이 기존의 사용자-은행-사용자와 어떻게 다릅니까? 이 슈퍼 노드는 은행이 아닙니까? 이것이 여전히 주요 분산 블록체인 및 비트코인입니까?

채널 기술에 관해서는 Lightning Network 외에 현재 주목할만한 두 프로젝트는 Celer와 Connext입니다.그 이유는 ETH의 현재 Layer 2가 심하게 파편화되어 있기 때문입니다.단시간에 지배적인 상황을 형성하는 것이 불가능하다면, 여러 레이어 2 사이의 상태 채널 네트워크는 어느 정도 이 "단편화"를 완화하지만 필수적인 기술 솔루션이 될 것입니다.

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 02 DPoS EOS，Tron，BSC

2017-18년 가장 유명한 "이더리움 킬러"인 EOS, Tron, 그 기술 핵심은 의심할 여지없이 DPoS이며, DPoS 및 DPoS 변종 시리즈의 다른 많은 고속 체인이 나중에 탄생했으며 현재 유명한 BSC도 DPoS입니다. 사용된.

사실 DPoS는 2014년 비트쉐어에서 처음 제안했지만 2017년 주류로 주목을 받은 것은 EOS였습니다.

EOS는 출시되자마자 논란이 되었는데, 비평가들은 21개 노드의 설계가 수량과 하드웨어 요구 사항 측면에서 완전히 "분산되지 않았다"고 비난했습니다. 현 단계에서 인류 정치 분야의 '대표 민주주의'에 부합한다고 반박하며 현재 BTC PoW의 영향력 있는 대형 채굴 풀의 수는 사실 21개 미만이라고 반박했다.

객관적으로 말하면, EOS는 전체 네트워크의 CPU와 메모리를 사고팔 수 있는 자원으로 변환하는 등 많은 새로운 아이디어를 블록체인에 도입했습니다. 법원, "체인 투표"의 개념은 사람들의 마음에 깊이 뿌리 내리고 있습니다 ...

물론 이것들은 확장과 관계가 없기 때문에 지금은 보여주지 않겠습니다.

용량 확장 분야에서 DPoS의 가장 큰 특징은 21개의 "고성능 슈퍼 노드"가 패키징, 블록 생성, 검증 등 모든 트랜잭션을 처리할 수 있도록 하는 것입니다.

여기서 강조해야 할 개념, 즉 "고성능 슈퍼 노드"는 나중에 다른 확장 솔루션을 이야기할 때 자주 보게 될 개념입니다.

DPoS는 본질적으로 여전히 PoS이지만 일반 PoS와는 다릅니다.전체 네트워크의 성능과 TPS를 향상시키기 위해 DPoS는 이전 PoS보다 노드에 대한 요구 사항이 무한히 높아 초고 컴퓨팅 성능과 충분한 성능을 갖춘 노드가 필요합니다. 대역폭. , 전체 체인의 처리 용량과 노드 간 통신 속도를 최대한 향상시키기 위해, 이는 기존 PoW 및 PoS에서 배럴 이론의 모든 짧은 보드를 제거하고 기본적으로 사용되는 21개의 보드만 사용하는 것과 같습니다. 길이가 같고 튼튼합니다. 이 배럴을 만드십시오.

DPoS의 21개 노드는 토큰 홀더 체인에서 투표를 통해 선출됩니다.

DPoS의 다양한 변형, LPoS, BPoS 및 NPoS와 같은 합의 메커니즘과 IOST, Algorand 등과 같은 많은 새로운 공개 체인은 실제로 EOS의 그림자를 가지고 있지만 노드 수는 더 이상 21이 아닙니다. . DPoS에서는 D가 제거되면서 노드 생성 방식이 직접 투표에서 위임 투표 또는 검증 가능한 임의 기능 지정 등으로 변경되었습니다. 필요한.

현재 이러한 모든 "XPoS" 중에서 가장 유능한 것이 가장 젊고 독창성이 거의 없으며 ETH를 포크 한 다음 합의 메커니즘을 PoW에서 DPoS로 변경하는 것이 매우 흥미 롭습니다.BSC, 일종의 아이러니인지 모르겠습니다.

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03 빅블록 BCH, BSV

대형 블록은 DPoS보다 "직관적인" 확장 방법입니다.

현재 TPS가 너무 낮기 때문에 블록에 수용할 수 있는 트랜잭션이 너무 적다는 것이 주된 이유입니다.그리고 블록을 1M에서 10M, 100M 또는 1G로 10배 또는 100배 확장합니다. .. TPS는 해당되지 않습니다. 10 배, 100 배, 1000 배로 확대 되었습니까?

빅블록은 주로 BTC의 확장을 중심으로 진행되며 ETH와는 아무런 관련이 없으며 블록체인 역사상 유명한 블록체인을 탄생시키기도 했습니다.BCH 및 BSV 분기 이벤트이미지 설명

(인터넷에서 가져온 사진)

그 중 BCH는 네트워크의 요구와 인터넷의 기술 진보에 따라 블록 크기가 점진적으로 증가해야 한다고 믿는 "보통 큰 블록" 장르로 간주되는 반면, BSV는 "매우 큰 블록" 장르로 간주됩니다. 처음부터 블록 크기를 늘리는 것은 나중에 "무제한 블록"의 확장 계획이 열렸습니다.

그러나 단순히 블록 크기를 늘리는 것은 생각만큼 간단하지 않습니다.2018년 말 BCH 스트레스 테스트에서 전체 노드의 16%가 오프라인 상태였으며 데이터 동기화가 불가능했으며 2019년 4월 BSV 스트레스 테스트에서 6개의 블록이 발생했습니다. 개편. 블록의 상한이 아닌 단일 블록의 데이터가 점차 증가함에 따라 노드 단절, 블록 재구성, 고아 블록 등의 일련의 문제가 점차 나타납니다.

BSV를 예로 들면, BSV 개념에서 최종 성숙 형태는 EOS와 유사한 슈퍼 노드 스타일이어야 하며 거의 데이터 센터 수준에서 EOS보다 더 높은 하드웨어 및 대역폭 요구 사항이어야 합니다. 결국 시장에서 적자생존을 통해 몇십개 이상의 "초고성능 슈퍼노드"가 채굴자로 남게 됩니다. 투표를 하지 않고 순수 PoW를 유지하고 있을 뿐 노드의 수나 "탈중앙화"가 아닌 "허가 없는"에 중점을 둡니다.

고성능 노드가 여기에 다시 나타납니다.

고성능 노드의 사용이 블록체인의 가장 중요한 기능인 탈중앙화에 해를 끼칠 것인지 여부는 여전히 논쟁의 대상이며 대형 블록은 의심할 여지 없이 고성능 노드의 최전방 대표입니다.

두 프로젝트는 스마트 컨트랙트 방향에서도 완전히 다른 길을 걸었습니다.BCH는 처음에 웜홀 프로토콜을 작성했지만 나중에 실패로 선언되고 순수한 전자 현금 경로로 돌아갔습니다.BSC가 대중화 된 후 웜홀을 개발하기 시작했습니다. BSC와 유사한 SmartBCH의 사이드체인은 EVM과 호환이 되는 프로토콜이라 기본적으로 완성이 되었다고 하는데 곧 다들 체감하시리라 믿습니다.

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04 Sidechain Matic, Skale, BSC, Heco, Near, Avax, Fantom

엄밀히 말하면 사이드체인 자체는 개념일 뿐 구체적인 확장 기술은 아니다.

예를 들어, 현재 Matic과 Skale은 모두 PoS 체인인 사이드 체인이며 합의 메커니즘은 다르지만 모두 ETH를 제공하며 초기 목적은 ETH를 확장하는 것입니다.

BSC, HECO 등의 "트레이딩 플랫폼 체인"이 ETH를 직접 포크한 후 컨센서스가 DPoS로 변경되었습니다. ETH의 많은 자산도 교차할 수 있으므로 ETH의 사이드 체인이라고도 할 수 있습니다.

Near는 샤딩, Avax, Fantom은 DAG... 그들의 초기 포지셔닝은 기본 고속 체인입니다. 그러나 어떤 기술적 수단을 사용하든 ETH에 다리를 만드는 한 어떤 의미에서 ETH의 사이드 체인으로 간주할 수 있습니다.

EOS 위에 브릿지를 만들고 ETH와 연결한다면 EOS도 ETH의 사이드 체인이라고 할 수 있습니다.

물론 사이드 체인의 개념은 실제로 상호적입니다. 예를 들어 Polkadot은 Moonbeam과 같이 ETH를 "브리징"하는 파라체인을 가지고 있습니다. 처음에는 Polkadot에 연결된 ETH에 많은 자산이 있을 것입니다. Polkadot도 ETH의 사이드체인으로 간주될 수 있다고 느끼실 것입니다.

하지만 언젠가 폴카닷의 자산이 ETH보다 풍부해지고, 시장 가치가 ETH보다 커지고, 많은 네이티브 자산이 폴카닷에서 브리지를 통해 ETH로 이동한다면, ETH도 폴카닷의 사이드체인이라고 할 수 있을까요?

따라서 사이드 체인 자체는 상호 개념입니다. 현재 ETH가 기본적으로 유일하고 거의 모든 귀중한 자산이 ETH에 있으며 ETH 자체 성능이 약하기 때문에 사람들이 "ETH에 다리를 구축"하는 모든 체인을 ETH의 사이드 체인으로 간주할 수 있다고 느끼게 합니다. .

각 사이드체인은 그 자체로 독립적인 블록체인입니다. 성능, 보안 등은 모두 자체 체인의 노드에 전적으로 의존하며 ETH와는 아무런 관련이 없습니다. 사이드 체인과 레이어 2의 차이점을 아는 것은 블록체인 확장(여기서는 구체적으로 ETH 확장을 나타냄)에 대한 철저한 이해가 있는지 테스트하기 위한 핵심 질문입니다.

다음 파트에서는 ​​Layer 2의 Plasma 및 Rollup, 샤딩 및 파라체인, 그리고 Solana, Flow 및 Avax와 같은 "비주류" 확장 솔루션을 비롯한 몇 가지 다른 주류 확장 솔루션에 대해 계속해서 이야기할 것이므로 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.