Polkadot과 Ethereum 2.0의 특징은 무엇인지 심층 분석?

Polkadot生态研究院

特邀专栏作者

2022-04-10 12:07 (UTC+8)

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Polkadot과 Ethereum 2.0의 차이점에 대한 종합적인 분석.

AI 요약

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Polkadot과 Ethereum 2.0의 차이점에 대한 종합적인 분석.

“Polkadot 지식 그래프Polkadot 지식 그래프

"제로부터 하나까지 폴카닷에 대한 초보적인 글입니다. 폴카닷의 가장 기초적인 부분부터 시작하여 폴카닷에 대한 포괄적인 이해를 드리고자 노력하고 있습니다. 어려움이 있지만 이러한 노력을 통해 모두가 올바르게 이해할 수 있기를 바랍니다. 폴카닷, 그리고 폴카닷을 모르는 사람도 쉽고 빠르게 폴카닷 관련 지식을 접할 수 있는 오늘은 이 칼럼 41호인데, 폴카닷을 전면적으로 소개하겠습니다.

Polkadot의 백서가 2016년에 공식적으로 발표된 이후 수년간의 낮은 키 테스트 및 개발 끝에 Polkadot의 핵심 기능 개발 및 생태 개발이 상당한 진전을 이루었고 파라체인 슬롯 경매가 표준이 되었습니다.

2014년에 나온 이더리움은 퍼블릭 체인의 대표적인 대표주자라고 할 수 있으며, 8년의 발전 과정에서 이더리움은 급격한 변화를 겪고 있습니다.현재 이더리움은 이더리움 2.0의 업그레이드를 완료하기 위해 노력하고 있으며, 지난 달 업그레이드 준비에 일주일이 걸렸습니다.

, 이더리움은 또한 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘에서 지분 증명(PoS)으로 전환할 것입니다.

퍼블릭 체인의 경쟁은 항상 많은 관심을 받아 왔으며, 과거 Gavin 박사가 이더리움의 공동 창립자였으며 이후 폴카닷을 만들었기 때문에 폴카닷과 이더리움은 서로 강력한 라이벌로 여겨졌습니다.

Polkadot과 Ethereum 2.0은 모두 샤딩된 블록체인 프로토콜입니다. 따라서 별도의 샤드에서 트랜잭션을 실행하고 샤드 간 메시지 전송을 위한 프로토콜을 제공하여 확장성을 제공합니다.

모델

이더리움 2.0의 샤드는 모두 블록체인이 각 블록에서 상태를 변경하는 방법을 제어하는 규칙과 같은 동일한 상태 전환 기능(STF)을 가지고 있습니다.

이 STF는 스마트 계약 실행을 위한 인터페이스를 제공합니다. 계약은 단일 샤드에 존재하며 샤드 간에 비동기 메시지를 보낼 수 있습니다.。

마찬가지로 Polkadot에서 각 샤드는 핵심 로직을 전달하고 샤드는 병렬로 실행되며 Polkadot은 교차 샤드 비동기 메시지를 보낼 수 있습니다.

그러나 각 Polkadot 샤드(즉, 파라체인)에는 고유한 STF가 있습니다. 애플리케이션은 구성 논리를 통해 단일 샤드 또는 여러 샤드에 존재할 수 있습니다.

Polkadot은 WebAssembly(Wasm)를 "메타 프로토콜"로 사용합니다. Polkadot의 유효성 검사기가 Wasm 환경에서 실행될 수 있는 한 샤드의 STF는 추상화될 수 있습니다. Polkadot은 파라체인을 통해 스마트 계약을 지원할 것입니다.

Polkadot에서 스마트 계약은 동일한 파라체인에서 동기식으로 서로 호출할 수 있고, 파라체인 간에 비동기식으로 서로 호출할 수 있습니다.

건축학

이더리움 2.0이더리움 2.0의 메인체인을 비콘체인(Beacon Chain)이라고 합니다.。

비콘 체인의 주요 부하는 증명, 즉 샤드 데이터의 가용성과 비콘 체인의 유효성에 대한 투표입니다.

Ethereum 2.0의 각 샤드는 Ethereum Wasm(eWasm) 인터페이스가 있는 블록체인입니다.

이더리움 2.0은 2020년 12월에 기존 이더리움 1.0 체인과 병렬로 실행되는 다단계 배포의 0단계를 시작했습니다.

0단계는 비콘 체인을 제공하고 유효성 검사기의 보증금을 수락하며 결국 많은 샤드에서 지분 증명 합의를 가능하게 합니다.첫 번째 단계에서는 64개의 샤드를 간단한 체인으로 시작하여 비콘 체인의 최종성을 테스트합니다.。

각 샤드는 샤드의 데이터를 마무리하는 정보가 포함된 비콘 체인에 "교차 링크"를 제출합니다.

1.5단계에서는 Eth 1을 샤드로 통합하여 작업 증명 체인의 블록을 마무리합니다.

2단계에서는 eWasm 인터페이스를 구현하여 작업 증명을 단계적으로 중단하고 최종 사용자를 위해 시스템을 안전하게 만듭니다.

0단계에서 비콘 체인을 출시한 후 로드맵은 네트워크에서 샤드를 출시하기 전에 기존 이더리움 1.0 체인을 작업 증명에서 이더리움 2.0의 지분 증명 합의로 전환하는 것을 우선시하도록 변경되었습니다.

Polkadot

네트워크에는 최종 이더리움 2.0 프로토콜의 일부가 아닌 체인과 상호 작용하는 "사이드 체인"도 있습니다.

이더리움 2.0과 마찬가지로 Polkadot에도 릴레이 체인이라는 메인 체인과 파라체인이라는 여러 샤드가 있습니다. 파라체인은 eWasm과 같은 단일 인터페이스로 제한되지 않습니다.

대신 STF를 시행하기 위해 릴레이 체인 검증자에게 STF를 제공하는 한 자체 로직과 인터페이스를 정의할 수 있습니다.。

Polkadot은 현재 릴레이 체인으로 존재하며 블록당 20개의 샤드를 검증하는 기능만 출시하고 점차 블록당 100개의 샤드로 확장할 계획입니다.

모든 블록을 실행하도록 예약된 parachain 외에도 Polkadot에는 동적으로 실행되도록 예약된 parathread도 있습니다.

자체 종료 프로세스(예: Bitcoin)를 사용하려는 체인과 상호 작용하기 위해 Polkadot에는 양방향 호환성을 제공하는 브리지 체인이 있습니다.

의견 일치

Ethereum 2.0과 Polkadot은 모두 블록 생성과 최종성이 자체 프로토콜을 갖는 하이브리드 합의 모델을 사용합니다.

Finality 프로토콜(Ethereum 2.0의 Casper FFG 및 Polkadot의 GRANDPA)은 모두 GHOST를 기반으로 하며 둘 다 한 라운드에서 블록 배치를 마무리할 수 있습니다.블록 생성을 위해 두 프로토콜 모두 유효성 검사기를 슬롯에 무작위로 할당하고 미완성 블록에 대한 포크 선택 규칙을 제공하는 슬롯 기반 프로토콜을 사용합니다.

—— Ethereum 2.0의 RandDAO/LMD와 Polkadot의 BABE.

Ethereum 2.0과 Polkadot 합의에는 두 가지 주요 차이점이 있습니다.

Ethereum 2.0은 "epochs"라고 하는 기간을 기반으로 블록 배치를 완료합니다. 현재 계획은 에포크당 32개의 블록을 갖고 한 라운드에서 모든 블록을 완료하는 것입니다. 예상 블록 시간이 12초이므로 이는 예상 완료 시간이 6분(최대 12분)임을 의미합니다.

Polkadot의 최종성 프로토콜인 GRANDPA는 제안된 체인이 성장함에 따라 발생하는 가용성 및 유효성 검사를 기반으로 블록 배치를 마무리합니다.

완료 시간은 수행해야 하는 확인 횟수에 따라 다릅니다(잘못된 보고서는 추가 확인이 필요한 합의로 이어짐). 예상 완료 시간은 12-60초입니다.。

이더리움 2.0은 강력한 유효성 보장을 제공하기 위해 샤드당 다수의 유효성 검사기가 필요합니다. Polkadot은 샤드당 더 적은 유효성 검사기를 사용하여 더 강력한 보증을 제공할 수 있습니다.

Polkadot은 검증자가 시스템의 모든 검증자에게 삭제 코드를 배포하도록 함으로써 이를 달성합니다. 따라서 샤드의 검증자뿐만 아니라 누구나 파라체인의 블록을 재구성하고 유효성을 테스트할 수 있습니다.

무작위로 선택된 검증자 할당 및 무작위로 선택된 검증자가 수행하는 2차 확인은 각 파라체인의 소규모 검증자 그룹이 서로 결탁하는 것을 불가능하게 합니다.

스테이킹 메커니즘

Ethereum 2.0은 지분 증명 네트워크이며 각 유효성 검사기 인스턴스에는 지분 증명을 위해 32 ETH가 필요합니다. 유효성 검사기는 기본 비콘 체인 노드와 여러 유효성 검사기 클라이언트(32 ETH마다 하나의 유효성 검사기)를 실행합니다.

이러한 검증자는 네트워크에서 샤드를 검증하는 무작위로 선택된 그룹인 "위원회"에 할당됩니다.Ethereum 2.0은 가용성 및 유효성 보장을 제공하기 위해 대규모 유효성 검사기 풀에 의존합니다.각 샤드는 네트워크를 실행하기 위해 최소 111명의 유효성 검사기가 필요하며 각 샤드는 한 에포크 내에서 모든 샤드를 완료하기 위해 256명의 유효성 검사기가 필요합니다.

. 64개의 샤드의 경우 16384개의 유효성 검사기(샤드당 256개의 유효성 검사기)입니다.

Polkadot은 운영 첫 해가 끝날 때까지 1,000명의 검증자를 보유할 계획이며 네트워크의 각 파라체인에는 약 10명의 검증자가 필요합니다.

분열

Ethereum 2.0의 모든 샤드에는 동일한 STF가 있습니다. 각 샤드는 비콘 체인에 "교차 링크"를 제출하고 eWasm 실행 환경을 구현합니다.EWasm은 이더리움 계약용 Wasm의 제한된 하위 집합입니다.

. eWasm 인터페이스는 계약에서 사용할 수 있는 방법을 제공합니다. eWasm용으로 개발하려면 Truffle 및 Ganache와 같은 유사한 개발 도구 세트가 있어야 합니다.

Polkadot에는 모듈 세트를 사용하여 전체 스펙트럼 구성이 가능하고 이러한 모듈을 결합 및 확장하여 체인의 STF를 개발할 수 있는 기판 개발 프레임워크가 있습니다.

메시징

Ethereum 2.0의 샤드는 교차 링크 및 상태 증명을 통해 서로의 상태에 액세스할 수 있습니다.64개의 샤드가 있는 이더리움 2.0 모델에서 각 샤드는 비콘 체인의 각 블록에 대한 교차 링크를 게시합니다.이는 샤드가 다른 샤드의 일부 라이트 클라이언트 트랜잭션 증명을 기반으로 실행되는 로직을 포함할 수 있음을 의미합니다.

. Ethereum 2.0은 샤드 간에 메시지를 전달하기 위한 노드 사양을 발표하지 않았습니다.

Polkadot은 교차 합의 메시징 형식(XCM)을 사용하여 파라체인이 서로에게 임의의 메시지를 보낼 수 있도록 합니다. 파라체인은 서로 연결을 열고 기존 채널을 통해 메시지를 보낼 수 있습니다.

콜레이터도 릴레이 체인의 전체 노드여야 한다는 점을 감안할 때, 그들은 연결되어 파라체인 A에서 파라체인 B로 메시지를 릴레이할 수 있습니다.메시지는 Relay Chain을 거치지 않고, 게시글과 채널 운영 증명(열림, 닫힘 등)만 Relay Chain에 들어갑니다.

Polkadot은 교차 체인 메시지를 위한 공유 논리를 제공하는 SPREE라는 프로토콜을 추가할 것입니다. SPREE를 통해 전송된 메시지는 싱크 체인의 출처 및 해석에 대한 추가 보증을 제공합니다.

통치

Ethereum 2.0 거버넌스는 아직 해결되지 않았습니다. Ethereum은 현재 GitHub 토론, 모든 핵심 개발자 호출 및 Ethereum Magicians와 같은 오프 체인 거버넌스 절차를 사용하여 프로토콜을 결정합니다.Polkadot은 온체인 거버넌스와 다중 기관 시스템을 사용합니다. 온체인 위원회, 기술 위원회 또는 대중과 같이 제안을 발행할 수 있는 여러 방법이 있습니다.

. 모든 제안은 결국 국민투표를 통과하며 대부분의 토큰이 항상 결과를 통제합니다.

결정은 온체인에서 이루어지며 구속력이 있고 자율적입니다.