에폭

에폭(epoch)은 다수의 블록을 하나의 단위로 묶은 것이다. 보통 블록 50개를 묶어서 하나의 에폭을 구성한다. 에포크라고도 한다. 다수의 슬롯(현재 64 개) 이후에 유효성 검사기가 위원회에서 재구성된다. FFG에 반영된 것은 아니지만, 에폭의 길이를 증가시키자는 비탈릭(vitalic)의 제안이 있다.

개요

에폭은 이더리움 계열 코인들이 가지고 있는 중요한 특징 중에 하나이다. 비트코인의 경우 전용 채굴기(ASIC)가 개발되어 사실상 일반 컴퓨터나 그래픽 카드(GPU)로는 채굴할 수가 없다. 이더리움은 이러한 전용 채굴기를 개발할 수 없게 하기 위해 일정한 시간마다 암호화 알고리즘을 변경시킨다. 그 시간 간격을 에폭이라 부른다. 에폭이 다음 단계로 넘어갈 때마다 DAG 사이즈는 점점 증가하게 된다.

특징

• 완결성 : 두 개의 완료된 경쟁 체크포인트가 존재하지 않도록 하는 개념으로, 만약 완결이 잘못되면 검증자의 1/3이 슬래싱을 받게 된다.
• 타당성 : 검증자가 체크포인트에 투표하고 어떤 것이 헤드가 될 것인지 결정하는 작업을 의미한다. 만약 2/3의 검증자가 소스 S에서 타깃 T로의 에폭에 동의하고 해당 소스의 에폭 유효성이 검증된다면, 타깃의 에폭 유효성 또한 검증하게 된다. 만약 두 에폭이 차례로 또는 하나를 생략하고 검증된다면, 첫 번째 것이 완결된 것으로 간주한다.

완결된 에폭은 타당성이 검증된 에폭이다. 타당성이 검증된 에폭은 이전 상태로 되돌아갈 수 있지만, 완결된 에폭에는 수정하기 어렵다. 에폭을 검증/완결할 때 검증자는 에폭 자체에 투표하지는 않는다. 대신 검증자는 에폭의 콘텐츠에 투표하게 되며, 이 콘텐츠는 마지막 슬롯의 상태 루트(state root)를 의미한다. 이렇게 검증자는 체인에서 마지막으로 알려진 유효한 상태에 투표하게 되며 에폭을 검증/완결한다.

캐스퍼 FFG 제안

에포크 길이가 고정된 50 블록인 대신 50은 기본 에포크 길이이며 에포크의 실제 길이는 다음 규칙에 따라 에포크 시작 시간에 계산된다. 마지막 에포크가 체크 포인트를 완료 한 경우 에포크 길이는 50 블록이다. 그렇지 않으면, 에포크 길이는 이전 에포크 길이의 두 배이다.

슬래싱 조건을 다음과 같이 변경합니다. 우리는 에포크 번호를 계속해서 floor(epoch_start_block_number / 50); 에포크 길이가 50보다 길면 간단히 에포크 숫자를 건너 뛴다. 모든 투표는 현재 에포크뿐만 아니라 다음 에포크에서 하나를 뺀 것까지 지정한다 (예 : 현재 에포크가 108이고 다음 에포크가 112 일 것으로 예상되는 경우 투표는 (108, 111)로 지정). 이 두 값을 대상 시작 (ts) 및 대상 끝 (te)이라고한다.

활용

• 비콘체인(BeaconChain) : 비콘체인은 이더리움 2.0의 시스템 체인이다. 이더리움 1.0의 블록 생성 방식이 PoW(Proof of Work)였다면 이더리움 2.0의 블록 생성 방식은 PoW에 비해 보안과 경제성이 안정성이 강화된 PoS(Proof of Stake) 방식이다. 이 이더리움 2.0의 PoS 시스템 체인이 곧 비콘체인이다. 비콘체인의 역할로는 활성 및 대기 중이거나 종료된 검증인 집단을 저장하고 유지 관리 및 크로스링크스(Crosslinks)처리, 고유한 블록별 합의 처리가 있다. 비콘체인은 합의를 실행하는 체인으로 64개의 슬롯을 지닌 에폭으로 구성된다. 각 슬롯에는 증언이 필요하며 에폭은 검증단에 의해 승인된다. 이를 통해 견고한 입증 상태로 전환되며, 시간도 단축된다. 6초 안에 검증 및 합의가 이뤄지고 제안자들은 신속하게 제안하고 새로운 블록에 빠르게 합의할 수 있다.
• 카르다노 익스플로러(Cardano Explorer) : 카르다노 익스플로러에서는 다른 가상화폐에서도 기본적으로 제공되는 트랜잭션의 시간과 거래량 등을 파악하는 것은 물론이고 카르다노 플랫폼의 핵심 기능이라 할 수 있는 PoS의 알고리즘의 일부인 에포크와 슬롯의 세부 내용도 확인할 수 있다. 랜덤하게 선발된 에이다(ADA) 보유자가 특정의 타임 슬롯에 배정된다. 타임 슬롯에서는 선택된 에이다 보유자가 새로운 블록을 생성하고 블록체인을 업데이트할 기회가 주어진다. 타임 슬롯이 지나면 그 기회는 소멸하고, 새롭게 랜덤하게 선택된 에이다 보유자에게 권리가 넘어간다. 분과 시간의 관계처럼 일정한 시간이 지나면 새로운 에폭이 되고, 슬롯넘버도 0으로 리셋되어 랜덤한 추첨이 시작된다.
• 토모체인(TomoChain) : 토모체인은 공개된 EVM(Ethereum Virtual Machine) 호환 블록체인이며 PoSV(그 이상) 합의 알고리즘을 가지고 있다. 2초의 확인 시간과 0 수수료, 무작위화 및 공정한 투표 시스템으로 28초의 블록 타임을 가진다. 에폭이라고 불리는 모든 900블록(1,800초마다)에는 보상을 구현하기 위한 체크 포인트 블록이 생성된다. 마스터 노드는 이전 에폭에서 서명을 세고 보상은 보내진다. 서명이 많을수록, 각 마스터 노드가 받는 보상이 많을수록 40%가 마스터 노드로 이동하고 50%는 해당 마스터 노드의 유권자에게 돌아가 토큰 스테이크를 기반으로 비율에 따라 공유된다. 10%는 마스터 노드 Foundation이 관리하는 계정으로 이동한다.
• 우로보로스(Ouroboros) : 우로보로스는 카르다노에서 사용하는 새로운 지분증명 알고리즘으로 이 알고리즘은 카르다노 블록체인을 지원하는 인프라의 핵심 부분이자 블록체인 기술의 주요 혁신이라 할 수 있다. 우로보로스는 소수에 의한 지분 독점을 막기 위해 블록을 만드는 대표 선출 방법인 지분증병 방식에 랜덤성을 추가했다. 우로보로스에는 에폭과 슬롯이 있다. 에폭은 다수의 슬롯으로 구성되어 있으며, 각 슬롯별로 대표가 선정되는데, 각 슬롯마다 선정된 대표는 슬롯 내 최대 1개의 블록을 생성할 수 있다.

참고자료

• 400D, 〈캐스퍼 FFG 개요〉, 《미디엄》, 2018-06-29
• Vitalik Buterin, 〈Exponential epoch backoff〉, 《RESEARCH》, 2018-03-03
• 한만혁 기자, 〈비탈릭 부테린이 말하는 이더리움 2.0의 특징〉, 《블록체인뉴스》 2019-04-05
• 하테나, 〈카르다노의 움직임을 한눈에 파악할 수 있는 CARDANO Explorer〉, 《티스토리》 2017-05-23
• 〈TomoChain은 무엇입니까? 그것은 PoS에서 문제점을 해결합니까?〉, 《코인뉴스텔레그래프》 2018-10-14
• Status, 〈Two Point Oh: 타당성(Justification) 및 완결(Finalization)〉, 《Status공식블로그》 2019-08-13
• Retin_HyunminAN, 〈이더리움 2.0 — 비콘 체인(Beacon Chain)〉, 《미디엄》 2018-11-28
• 산에사는꽃사랑, 〈이더리움 관련 코인 채굴시 용어정리〉, 《티스토리》 2018-02-06

같이 보기

• 블록

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