최근 코스모스의 출시와 이더 리움 생태계에 대한 잠재적 위협으로 블록 체인 상호 운용성에 대해 많은 이야기가있었습니다. 이 작품은 심해 잠수 의 기술에 코스모스와 물방울또한 기술 수준에서 이러한 프로토콜을 이해하는 데 필요한 사전 지식을 제공합니다 (그림은 이해를 돕기 위해).
먼저 아는 것이 중요합니다 왜 상호 운용성 문제. 기존 인터넷에서는 API (응용 프로그램 별 인터페이스)를 통해 수많은 데이터 세트에 액세스하고 수정할 수 있습니다. 그러나 블록 체인을 사용하면 데이터가 존재하는 체인에 의해 데이터가 격리됩니다. 상호 운용성이 있다는 것은 무엇을 의미합니까?
- 확실하게 전송 다른 체인 사이의 자산
- 교차 체인 스마트 계약 서로 상호 작용할 수있는
- 전문 체인 다른 블록 체인에서 사용할 수있는
특정 상호 운용성 접근 방식에 대한 세부 정보를 살펴보기 전에 시간의 일부를 분산 시스템의 기초 나중에 개념을 이해하는 데 도움이됩니다. 블록 체인은 단순히 기계 세트 전 세계에서 데이터 수집의 형태에 대한 합의가 이루어집니다.
분산 시스템은 이름에서 알 수 있듯이 컴퓨터 그룹입니다. 함께 일하는 매우 달성하기 위해 특정 목표. 이 목표의 예는 전 세계의 동일한 콘텐츠를 많은 사람들에게 제공하는 것입니다 (Twitter 뉴스 피드를 최신 상태로 유지하는 등). 이 목표를 달성하려면 다음과 같은 문제를 극복해야합니다.
- 타이밍. 각 컴퓨터 / 시스템은 각자의 속도와 시간에 따라 동일한 작업을 수행합니다.
- 주문. 일정 시간이 지난 후 시계가“표류”하기 시작한 이후로 발생한 상황과 시간에 따른 문제를 해결하는 것은 여전히 매우 어려운 일입니다. 각 시스템마다 발생한 상황과시기에 대한 자체 설명이 있기 때문에 주문이 복잡해집니다.
- 고장. 시스템 충돌로 인해 시스템 간 조정이 실패하거나 다른 시스템에 메시지를 올바르게 수신 / 전송하지 않거나 악의적으로 행동하도록 선택 (복잡한)
인간과 마찬가지로 대부분의 문제를 해결하는 방법은 의사 소통을 잘하는 것입니다. 그러나 컴퓨터를 사용하면 의사 소통이 가능하므로 조금 더 복잡합니다 비동기 적으로 or 동 기적으로.
그게 무슨 뜻 이죠?
- 동시의 = 각 시스템은 통신을 위해 할당 된 시간이 일정하며 시간이 걸립니다. 인간을위한 실제 대화라고 생각하십시오.
- 비동기 = 각 시스템은 원할 때마다 통신 할 수 있으며 언제 말할 것인지에 대한 가정이 없습니다. 그것을 인간에게는 느슨하게 생각하십시오.
하루가 끝나면 블록 체인은 안전한 (동일한 결과에 대한 계약) 및 명랑 (체인은 계속 성장하고 기능합니다). 체인에 안전은 있지만 활기가없는 경우 블록 생산 중지. 활기가 있지만 안전하지 않으면 많은 포크를 생산하다 규칙이 없으면 (예 : 비트 코인에서 가장 긴 체인) 올바른 블록 체인이 무엇인지 알 수 없습니다!
실용적인 비잔틴 결함 허용은 다음에 의해 개발 된 구현입니다. 바바라리스 코프 와 미겔 카스트로 Cosmos 및 Polkadot와 같은 스테이크 체인 증명에는 PBFT에서 영감을 얻은 디자인 요소가 있으므로 그 의미와 작동 방식을 간략하게 설명하는 것이 좋습니다.
- 당사자는 이러한 거래를 차단할 수있을 때까지 수많은 거래를 청취합니다. 우리는이 파티를 제공왜냐하면 그들은 제안 블록.
- 블록이 제안되면 모든 사람이 사전 투표 그들이 같은 블록을 들었는지 확인합니다. 모든 사람들이 단순히 그들이받은 합의에 도달하려고하기 때문에 블록은 부정확하거나 악의적이지만 여전히 투표 전 단계에서 유효하다는 점에 유의해야합니다. 같은 데이터 / 블록.
- 참가자 중 ⅔ 이상이 동일한 블록을 받았다는 데 동의하면 사전 커밋 단계. 그런 다음 사전 커미트 투표를 실시하여 이것이 유효한 차단되고 악성이 발생하지 않습니다.
- 참가자 중 ⅔ 이상이 블록이 실제로 유효하고 정확하다고 투표하면 성공적으로 범하다 이 블록을 블록 체인에
- 블록 체인의 높이가 증가하고 1-5 단계가 반복됩니다.
위에서 배운 내용을 통해 다음 단계를 통해 주문 블록 수를 알고 있으면 (커밋이 발생하면 블록 체인 높이가 증가) 각 컴퓨터는 자체 결론을 내리고 결과를 전달하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다 (타이밍) 처리 할 수 있습니다 실패 (블록을 제안하는 악성 노드 또는 투표 할 수없는 노드).
2016 년 Jae Kwon과 Ethan Buchman이 설립 한 코스모스 $ 17MATOM을위한 ICO에서 +. 코스모스 허브 이거 야 자체 블록 체인 다른 영역 (블록 체인)에 연결되어 다른 영역 간의 통신을 허용합니다. Bitcoin, Ethereum, ZCash 또는 응용 프로그램 별 블록 체인과 같은 작업 증명 블록 체인은 블록 간 통신 프레임 워크를 통해 브리지 영역에 연결해야합니다.
Cosmos Hub는 아키텍처 세부 정보를 살펴보면서 텐더 민트 이는 2014 년 Jae Kwon이 만든 합의 알고리즘 (PBFT에서 영감을 얻음)입니다. 이것은 각 투표 단계 (사전 투표 및 사전 커밋)가 다음 단계로 이동하기 전에 모든 사람이 투표 할 수있는 고정 된 시간을 갖는다는 것을 의미합니다. 단계. 블록이 완성 된 후에는 되돌아 갈 수 없습니다. 즉, 거래가 블록에 들어가는 즉시 완료되기 때문에 즉시 모바일 및 사물 인터넷 결제를 할 수 있습니다. 이후 확인 안함 이것을 "빠른 최종성"이라고합니다.
사용자가 보유한 ATOM을 사용하여 검증 인이되다 시스템에서 또는 위임하다 대신 유효성 검사기에 ATOM. 코스모스 블록 체인은 100 유효성 검사기 향후 거버넌스 매개 변수를 통해 한계를 시작하고 늘리는 계획을 세우십시오. 네트워크에 적절한 권한을 가진 사람 만 네트워크 보안에 참여할 수 있습니다.
이 모든 것을 이론적이지 않게하기 위해 변환 할 수있는 일련의 단계를 간략하게 설명하겠습니다. BTC에 ETH. — 모두가 가장 좋아하는 예입니다.
- A 신뢰할 수있는 중개 영역 이더 리움을 위해 생성 될 것이며 이더 리움 브리지 존에서 코스모스 허브로 메시지를 릴레이하는 책임을 맡게 될 유효성 검사자 세트가있을 것입니다.
- 이더 리움과 비트 코인은 모두 확률론 적이므로 (현재 체인이 정확하지 않을 가능성이 있음) 검증자는 기다리다 특정 수의 확정 트랜잭션이 실제로 진행되도록합니다.
- 검증자가 거래가 확정되면 해당 지역에서 Cosmos Hub로 거래를 시작하여 실제로 Ether을 받았습니다. 그러면 허브는 만들 형태 포장 된 코스모스 에테르 그것은 개최됩니다. 다른 모든 코스모스 구역은 이제 시스템에 새로운 Wrapped Cosmos Ether이 있음을 알게됩니다.
- 환율이 사전에 결정되었다고 가정하면 Wrapped Cosmos Ether은 교환 된 랩핑 된 코스모스 비트 코인. 이 래핑 된 코스모스 비트 코인은 전송 신뢰할 수있는 중개 비트 코인 영역으로 전송되고 실제 비트 코인 체인의 지정된 주소로 전송됩니다.
이 모델에 대해 알아야 할 몇 가지 가정 / 사항이 있습니다.
- Cosmos Hub는 Wrapped Cosmos 자산의 잔액이 올바르게 증가 및 감소하는지 확인해야합니다. 이것이 잠재적 인 단점이지만 Cosmos 팀은 누구나 자신의 허브를 만들 수있는 방식으로 시스템을 설계했습니다. 본질적으로 코스모스는 다른 그룹에 의해 운영되는 허브와 영역의 네트워크가 될 것입니다.
- 각 Zone은 송수신되는 자산에 대한 올바른 메시지를 중계한다는 것을 신뢰해야합니다. 발신자는 또한 유효성 검사기 세트가 메시지를 올바르게 릴레이하고 자산을 훔치지 않을 것이라고 신뢰해야합니다.
Polkadot는 이더 리움의 공동 창립자이자 전 CTO 인 Gavin Wood와 Web3 Foundation의 회장에 의해 설립되었습니다. Polkadot는 145 년 말 크라우드 세일 기간 동안 기본 통화 DOT를 판매하여 2017M 이상을 모금했습니다. Cosmos가 개방형 허브 및 영역 네트워크와 유사한 경우 Polkadot는 단일 "릴레이 체인"으로, "파라 체인"이라는 짧은 체인에 많은 이점을 제공합니다. 병렬화 가능한 체인), 그것은 그것에 합류합니다.
Polkadot가 혁신을 목표로하는 몇 가지 주요 측면은 다음과 같습니다.
- 각각의 파라 체인 이득 풀링 된 보안 릴레이 체인의 유효성 검사기 세트에서. 체인이 파라 체인이되어 Polkadot 네트워크에 연결되면 전체 Polkadot 네트워크와 동일한 수준의 보안으로 보호됩니다. Cosmos에서 각 새 체인에는 자체 유효성 검사기 세트가 필요하며 자체 보안을 부트 스트랩해야합니다.
- 파라 체인은 다음을 사용하여 다른 파라 체인과 상호 작용할 수 있습니다 신탁 수수료 체인 간 통신. 체인 간 통신을 원하는 사용자는 메시지를 전송하는 모든 체인을 신뢰할 필요가 없으며 전체 Polkadot 네트워크의 단일 보안 만 수행하면됩니다. 다시 말하지만 이것은 사용자가 소스 체인, 라우팅 체인 및 대상 체인을 각각의 별도의 유효성 검사기 세트로 신뢰해야하는 Cosmos 작동 방식과 다릅니다.
Polkadot의 합의 메커니즘은 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 할아버지 와 아기. GRANDPA는 이더 리움 캐스퍼와 같은 고스트 포크 선택 규칙에 대한 아이디어를 바탕으로하는 최후의 도구이며 BABE는 Cardano의 Ouroboros와 유사한 블록 생산 메커니즘입니다. 최종 가제트를 도입하면 체인의 일부를 "최종화"하고 되돌릴 수 없습니다. 블록 생산에서 최종 가제트를 분리하면 체인에서 새 블록 생성과 다른 프로세스에서 느린 최종 가제트가 작동 할 수 있습니다. 이는 실제 블록 생산이 PBFT 바운드 코스모스 텐더 민트 알고리즘과 달리 확장 될 수 있음을 의미합니다.
Polkadot 생태계에는 다음과 같은 당사자가 있습니다.
- Collator가 — 파라 체인에 대한 블록을 생성하고 검증을 위해 정보를 전달하여 확인합니다.
- 지명자 — 스테이 킹 메커니즘에 참여하기 위해 자본을 검증 자에게 할당합니다.
- 검증 — 릴레이 체인의 새 블록을 실제로 밀봉해야하기 때문에 높은 결합 요구 사항이 필요합니다. 그들의 중요한 역할은 다음과 같습니다.
- 새로운 블록을 작성합니다.
- GRANDPA에 참여하여 중계 체인을 마무리합니다.
- 발생한 트랜잭션이 올 바르고 교차 체인 메시지가 처리되었는지 확인하여 파라 체인 블록의 유효성을 검사하십시오.
- 어민 — 네트워크의 다른 노드를보고 악의적 인 행위자를 위해 낚시를하는 바운티 사냥꾼.
Polkadot를 생각하는 좋은 방법은 브리지를 통해 통신하려는 다른 체인에 연결되는 상호 연결된 시스템입니다. 모든 파라 체인과 릴레이 체인은 하나의 통합 시스템. 파라 체인은 커스텀 로직을 통합 할 수 있으며 메시지를 수신하고 다른 체인에 게시하면서 자체 상태 전이를 처리 할 책임이 있습니다. 파라 체인은 다른 파라 체인과 의사 소통 모든 것이 허브를 통해 라우팅되어야하는 코스모스와 달리 서로의 의견을 경청합니다.
Polkadot의 아키텍처는 핵심 설계 가정에 적합합니다. 이것은 파라 체인이 수동적으로 정보 읽기 다른 계약자에게 메시지를 보내는 브리지 계약에 의존하기보다는 브리지 계약에서. 각 파라 체인은 처리됩니다 다르지 않다 다른 어떤 파라 체인에도. 이는 파라 카트가 검증중인 특정 파라 체인이 아니라 릴레이 체인의 이익을 위해 행동하기 때문에 Polkadot의 인터 체인 커뮤니케이션 프레임 워크는 진정으로 신뢰할 수 없음을 의미합니다. 또한 유효성 검사기는 재 할당 간격을두고 무작위로 다른 파라 체인에.
보다 관련성이 높은 예제를 보자. 하나의 파라 체인에서 다른 파라 체인으로 통화를 변환하려는 경우 어떻게 작동합니까? ETH를 BTC로 변환하는 일반적인 예를 보자.
Collator가 Ethereum 파라 체인은 블록 헤더를 파라 체인의 유효성 검사기에 전달합니다. 그만큼 유효성 검사기 그런 다음 이더 리움 브리지 스마트 계약의 관련 거래에 서명하고 게시 할 수있는 형식으로 서명하고 게시합니다. 파라 체인 존. 전송 된 모든 ETH는 Polkadot 유효성 검사기 집합에 의해 유지되며 유효하지 않은 거래에 대한 담보로 DOT를 제공합니다. 이더 리움 파라 체인은 비트 코인 파라 체인과 통신하며, 특정 코인을 지배하는 유효성 검사기 세트를 통해 지정된 주소로 BTC를 릴리스합니다. 디자인 결정은 아직 마무리되고 있지만, 교차 체인 커뮤니케이션에 대한 아이디어는 신뢰할 수 없다는 것입니다.
한 가지 알아야 할 것은 Polkadot의 파라 체인 메커니즘이 무허가 온 체인 경매를 통해 파라 체인 슬롯을 할당한다는 것입니다. 이러한 경매에는 파라 카트를 Polkadot 네트워크에 연결하기 위해 얼마 동안 DOT를 잠그는 것이 포함됩니다. 거버넌스는 파라 체인에 치명적인 버그가 있거나 악의적 인 목적을 수행하는 긴급 상황의 경우 상황을 개입시키고 해결할 수 있습니다. Polkadot는 암호화 네트워크를 관리하는 가장 좋은 방법이라고 믿기 때문에 온 체인 거버넌스 메커니즘에 의해 관리됩니다.
Gavin Wood가이 기사에서 언급 한 바와 같이,“업그레이드 발행을위한 실행 가능한 메커니즘 제공을 포함하여 온 체인 거버넌스를 도입하지 않은 블록 체인은 궁극적으로 독성 포퓰리즘을 통해 스스로를 독살 할 것으로 생각합니다. “오프 체인 프로세스”,“온 체인 신호”및“거의 합의”는 체인 에코 시스템의 실제 이해 관계자가 체인을 장기적으로 성공으로 효과적으로 관리하고 추진할 수있는 충분한 수단을 제공한다고 생각하지 않습니다. 또한 거버넌스를 개조하는 것이 본질적으로 불가능하다고 생각합니다.”
상호 운용성에 대한 많은 핵심 문제가 높은 수준에서 해결 된 것으로 보이지만 실행은 여전히 뒤쳐져 있습니다. 코스모스는 2019 년 XNUMX 월에 출시되었지만 코스모스 허브 만 가동했습니다. 그들의 다음 단계는 어떻게 블록 체 인간 통신 프레임 워크가 작동합니다. 폴카 도트 출시 예정 2019의 끝 릴레이 체인 만 작동합니다.
전반적으로 코스모스와 폴카 도트가 출시되기를 기대합니다. 흥미로운 점은 개발자 채택과 각 체인의 정치적 투쟁 및 이들이 어떻게 전개되고 있는지입니다. 애플리케이션 인프라 스트럭처 체인은 현재 시점에서 파이프의 꿈입니다. 기본 인프라는 아직 완료되지 않았을뿐 아니라 개발자는 자원과 사람들 연결되고 충분한 보안을 유지하려면 뒤에 있어야합니다.
심지어 관련 트레이드 오프일까요? 말하기 어렵다. 아마도 이더 리움의 오프 체인 거버넌스 로드맵 실행 속도가 느리더라도 번성 할 수있는 바로 그 이유는 보안이 강화 된 체인을 보장하여 진정한 무단 혁신을 가능하게하기 때문입니다.
이 주장의 반대 측면은 모든 암호화 네트워크가 이더 리움과 같은 다른 체인에서 보안을 부트 스트랩하고 기존 커뮤니티를 통해 보안을 보장 할 수 있으면 자체 체인으로 졸업한다는 것입니다. 좋은 예는 MakerDAO, 그들은 자신의 체인을 만들고 Polkadot의 파라 체인의 일부가되기에 충분한 정치적 후원을 받기에 충분한 자원을 가지고있었습니다. 어떤 이유로 든 그것이 파라 체인의 일부가 될만큼 충분한지지를 얻지 못하면 브리지 존을 설정할 수 있습니다 코스모스 자체 보안을 강화합니다. Polkadot가 제공 할 계획 다리 슬롯 풀링 된 보안을 제공 할 수 없지만 여전히 메시지를 전달하는 체인의 경우.
나는 이것이 체인을 제로섬 게임으로 보지 않고 커뮤니티로서 우리가 요구해야 할 미묘한 질문의 종류라고 생각합니다. 나는이 모든 것이 우리를이 부분으로 이끌고이 부분에 대한 당신의 피드백을 받아들이는 것에 개인적으로 흥분합니다. 트위터에서 저에게 연락하십시오 뿡 빵뀨.
Gavin Wood (Web3 Foundation), Logan Saether (Web3 Foundation), Billy Rennekamp (Cosmos), Chjango Unchained (Cosmos)에게이 기사의 기술적 정확성을 보장하는 데 기여해 주셔서 감사합니다.
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