파이코인 백서 자세히 읽어보자(2)_비트코인 한계와 파이코인 합의알고리즘(스텔라 합의 프로토콜, SCP)

메인은 파이이고 파이가 잘되면 나머지도 가능성이 있다고 봅니다.

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두 번째 백서 읽기입니다. 주 내용은 비트코인의 한계와 파이 코인 합의 알고리즘인 SCP 적용한 이유에 대해서 적혀있네요. 이해하는데 도움이 되었네요. 읽으면 읽을수록 재미있고 기대가 커집니다.

문제 : 힘과 돈의 중앙화로 인해 1 세대 암호 화폐가 손이 닿지 않습니다

비트 코인 초기에는 소수의 사람 만이 거래를 확인하고 첫 번째 블록을 채굴하기 위해 노력했을 때 누구나 개인용 컴퓨터에서 비트 코인 채굴 소프트웨어를 실행하여 50 BTC를 벌 수 있었습니다. 통화가 인기를 얻기 시작하면서 영리한 채굴 자들은 채굴을 위해 두 대 이상의 컴퓨터를 사용하면 더 많은 돈을 벌 수 있다는 것을 깨달았습니다.

비트 코인의 가치가 계속해서 증가함에 따라 전체 회사가 내 자리를 차지하기 시작했습니다. 이 회사들은 특수 칩 ( "ASIC")을 개발하고이 ASIC 칩을 사용하여 비트 코인을 채굴하는 거대한 서버 팜을 구축했습니다. 알려진이 거대한 채굴 기업의 출현은 비트 코인 골드 러시를 이끌었고, 일상적인 사람들이 네트워크에 기여하고 보상을 받는 것을 매우 어렵게 만들었습니다. 그들의 노력은 또한 점점 더 많은 양의 컴퓨팅 에너지를 소비하기 시작하여 세계 주변의 환경 문제를 증가시키는 데 기여했습니다.

비트 코인 채굴의 용이성과 그에 따른 비트 코인 채굴 농장의 부상은 비트 코인 네트워크에서 생산력과 부의 대규모 중앙 집중화를 신속하게 생성했습니다. 약간의 맥락을 제공하기 위해 모든 비트 코인의 87 %는 현재 네트워크의 1 %가 소유하고 있으며, 이러한 코인 중 상당수는 초기에 사실상 무료로 채굴되었습니다. 또 다른 예로, 비트 코인의 가장 큰 채굴 작업 중 하나 인 Bitmain은 수십억의 수익과 수익을 올렸습니다.

비트 코인 네트워크의 중앙 집중화는 일반인에게 매우 어렵고 비용이 많이 듭니다. 비트 코인을 획득하려는 경우 가장 쉬운 옵션은 다음과 같습니다.

(1) 직접 채굴하십시오. 특수 하드웨어를 연결하고 (관심이 있다면 여기에 Amazon의 장비가 있습니다!) 마을로 가십시오. 스위스만큼 많은 에너지를 소비하면서 전 세계의 대규모 서버 팜과 경쟁하게되므로 많은 것을 채굴할 수 없습니다.

(2) 거래소에서 비트 코인을 구매하세요. 오늘, 당신은 $ 3,500 / 코인의 단가로 비트 코인을 살 수 있습니다…

작성 당시 코인 (참고 : 비트 코인의 일부만 구매할 수 있습니다!) 물론 비트 코인 가격이 매우 변동성이 있으므로 그렇게하는 데 상당한 위험을 감수해야 합니다.

비트 코인은 암호 화폐가 어떻게 현재의 금융 모델을 방해할 수 있는지를 최초로 보여줌으로써 사람들에게 제삼자를 방해하지 않고도 거래를 할 수 있는 능력을 부여했습니다. 자유, 유연성 및 프라이버시의 증가는 디지털 통화를 새로운 표준으로 향한 피할 수 없는 행진을 계속해서 이끌고 있습니다. 이점에도 불구하고 비트 코인의 (의도하지 않은) 돈과 권력의 집중은 주류 채택에 의미 있는 장벽을 제시합니다. Pi의 핵심 팀은 사람들이 암호 화폐 공간에 들어가기를 꺼리는 이유를 이해하기 위해 연구를 수행했습니다. 사람들은 투자 / 채굴의 위험을 진입의 주요 장벽으로 일관되게 언급했습니다.

 

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솔루션

채택에 대한 이러한 주요 장벽을 파악한 후 Pi Core 팀은 일상적인 사람들이 채굴할 수 있는 방법을 찾기 시작했습니다 (또는 분산된 거래 기록에서 거래를 검증하여 암호 화폐 보상을 획득). 다시 말해서 분산 된 거래 기록을 유지하면서 발생하는 주요 과제 중 하나는이 공개 기록에 대한 업데이트가 사기가 아닌지 확인하는 것입니다. 기록을 업데이트하는 비트 코인의 프로세스는 입증되었지만 (신뢰성을 증명하기 위해 에너지 / 돈을 소모) 사용자 (또는 지구) 친화적이지 않습니다. Pi의 경우, 우리는 매우 사용자 친화적이고 이상적으로는 개인용 컴퓨터 및 휴대폰에서 채굴을 가능하게 하는 합의 알고리즘을 사용하는 추가 설계 요구 사항을 도입했습니다.

기존 합의 알고리즘 (거래를 분산 원장에 기록하는 프로세스)을 비교할 때 스텔라 합의 프로토콜은 사용자를 가능하게하는 주요 후보로 등장합니다.

Stellar Consensus Protocol (SCP)은 Stellar Development Foundation의 수석 과학자로 일하고 있는 Stanford의 컴퓨터 과학 교수 인 David Mazières가 설계했습니다. SCP는 Federated Byzantine Agreements라는 새로운 메커니즘을 사용하여 분산 원장에 대한 업데이트가 정확하고 신뢰할 수 있도록 합니다. SCP는 2015 년부터 운영되고 있는 스텔라 블록체인을 통해 실제로 배포됩니다.

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(1) 합의 알고리즘에 대한 간략한 소개

Pi 합의 알고리즘을 소개하기 전에 합의 알고리즘이 블록체인에 대해 수행하는 작업과 오늘날의 블록 체인 프로토콜이 일반적으로 사용하는 합의 알고리즘의 유형에 대해 간단히 설명하는 것이 도움이 됩니다. 비트 코인과 SCP. 이 섹션은 명확성을 위해 지나치게 단순화된 방식으로 명시 적으로 작성되었으며 완전하지 않습니다. 정확도를 높이려면 아래의 SCP에 대한 적응 섹션을 참조하고 스텔라 합의 프로토콜 문서를 읽으십시오.

블록체인은 트랜잭션 블록 목록을 완전히 주문하는 것을 목표로 하는 내결함성 분산 시스템입니다. 내결함성 분산 시스템은 수십 년 동안 연구되어 온 컴퓨터 과학 분야입니다. 중앙 집중식 서버가 없기 때문에 분산 시스템이라고 합니다. 대신에 콘텐츠와 전체 순서에 대해 합의해야 하는 분산된 컴퓨터 목록 (노드 또는 피어라고 함)으로 구성됩니다.

시스템에 어느 정도의 결함이 있는 노드를 허용할 수 있기 때문에 결함 허용이라고도 합니다 (예 : 노드의 최대 33 %에 결함이 있을 수 있고 전체 시스템이 계속 정상적으로 작동함).

합의 알고리즘에는 두 가지 범주가 있습니다. 다음 블록을 생성하는 리더로 노드를 선택하는 알고리즘과 명시적인 리더가 없지만 모든 노드가 투표를 교환한 후 다음 블록이 무엇인지에 대한 합의에 도달하는 알고리즘입니다. 서로에게 컴퓨터 메시지를 보냅니다. (엄격하게 말해서 마지막 문장에는 여러 가지 부정확성이 포함되어 있지만 광범위한 획을 설명하는 데 도움이 됩니다.)

비트 코인은 첫 번째 유형의 합의 알고리즘을 사용합니다. 모든 비트 코인 노드는 암호화 퍼즐을 풀 때 서로 경쟁합니다. 설루션이 무작위로 발견되기 때문에 기본적으로 먼저 설루션을 찾는 노드가 우연히 다음 블록을 생성하는 라운드의 리더로 선출됩니다. 이 알고리즘을 "작업 증명"이라고 하며 많은 에너지를 얻습니다.

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(2) 스텔라 합의 프로토콜에 대한 간략한 소개

Pi는 다른 유형의 합의 알고리즘을 사용하며 SCP (Stellar Consensus Protocol)와 FBA (Federated Byzantine Agreement)라는 알고리즘을 기반으로 합니다. 이러한 알고리즘은 에너지 낭비가 없지만 노드가 다음 블록이 무엇이어야 하는지에 대한 "합의"에 도달하려면 많은 네트워크 메시지를 교환해야 합니다. 각 노드는 트랜잭션이 유효한지 여부를 독립적으로 결정할 수 있습니다. 암호화 서명 및 거래 내역을 기반으로 전환 및 이중 지출 권한. 그러나 컴퓨터 네트워크가 블록에 기록할 트랜잭션과 이러한 트랜잭션 및 블록의 순서에 동의하려면 서로 메시지를 보내고 여러 차례의 투표를 거쳐 합의에 도달해야 합니다.

직관적으로, 어느 블록이 다음 블록인지에 대한 네트워크의 다른 컴퓨터로부터의 이러한 메시지는 다음과 같이 보일 것입니다. “나는 우리 모두가 블록 A를 다음으로 할 것을 제안합니다.”; “나는 블록 A를 다음 블록으로 투표합니다.”; “내가 신뢰하는 노드의 대다수가 블록 A에도 투표했음을 확인합니다.”이 노드에서 합의 알고리즘을 통해 이 노드는 “A가 다음 블록입니다. 다음 블록으로 A 이외의 블록은 있을 수 없습니다.”; 위의 투표 단계가 많이 보이지만 인터넷은 충분히 빠르며 이러한 메시지는 가볍기 때문에 이러한 합의 알고리즘은 비트 코인의 작업 증명보다 가볍습니다. 이러한 알고리즘의 대표적인 대표적인 예로는 BFT (Byzantine Fault Tolerance)가 있습니다. 오늘날 최고의 블록체인 중 일부는 NEO 및 Ripple과 같은 BFT의 변형을 기반으로 합니다.

BFT에 대한 한 가지 주요 비판은 중앙 집중화 지점이 있다는 것입니다. 투표가 관련되어 있기 때문에 투표 "정족수"에 참여하는 노드 집합은 처음에 시스템 작성자가 중앙에서 결정합니다. FBA의 기여는 중앙에서 결정된 하나의 쿼럼을 갖는 대신 각 노드가 고유 한 "쿼럼 슬라이스"를 설정하여 차례로 다른 쿼럼을 형성한다는 것입니다. 새로운 노드는 탈 중앙화 된 방식으로 네트워크에 가입할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 노드를 선언하고 다른 노드가 신뢰하도록 설득하지만 중앙 권한을 설득할 필요는 없습니다.

SCP는 FBA의 하나의 인스턴스 화입니다. 비트 코인의 작업 증명 합의 알고리즘처럼 에너지를 태우는 대신 SCP 노드는 네트워크의 다른 노드를 신뢰할 수 있다고 보증하여 공유 기록을 보호합니다. 네트워크의 각 노드는 신뢰할 수 있는 것으로 간주되는 네트워크의 다른 노드로 구성된 쿼럼 슬라이스를 구축합니다. 쿼럼은 구성원 쿼럼 슬라이스를 기반으로 형성되며, 유효성 검사기는 쿼럼의 일부 노드가 트랜잭션을 수락하는 경우에만 새 트랜잭션을 수락합니다. 네트워크의 유효성 검사기가 쿼럼을 구성할 때 이러한 쿼럼은 노드가 보안을 보장하면서 트랜잭션에 대한 합의에 도달하도록 돕습니다. 이 SCP의 기술 요약을 확인하여 스텔라 합의 프로토콜에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.