마이크로블록

마이크로블록(Microblock)이란 네트워크 트랜잭션의 대부분을 운반하는 블록으로, 기본적으로 앞의 키 블록(Key block)과 동일한 작업 증명을 따른다.

개요

노드가 키 블록을 생성하면 리더가 된다. 리더로서, 노드는 사전 정의된 최대값보다 작은 설정 속도로 마이크로블록을 생성할 수 있다. 이러한 마이크로블록에는 스테이크 증명이 필요없는 원장 항목이 포함되며 모든 블록 생성 주기마다 선출된 리더에 의해 생성된다. 이 블록 생성 쥐는 리더블록에 의해 시작된다. 유일한 요건은 선출된 지도자의 개인키로 마이크로블록에 서명하는 것이다. 마이크로블록은 선출된 리더(miner)에 의해 매우 빠른 속도로 생성될 수 있으며, 따라서 성능과 트랜잭션 속도가 향상된다. 마이크로블록이 유효하려면, 모든 입력은 상태 기계의 사양에 따라 유효해야 하며, 서명은 유효해야 한다. 마이크로블록은 PoS를 포함하지 않기 때문에 체인의 무게에 영향을 주지 않는다. 모든 마이크로블록이 검증되면, 그것들은 키 블록과 합쳐져 하나의 블록으로 된다.

활용

비트코인-NG

비트코인-NG(Bitcoin-NG)란 비트코인과 마찬가지로 거래를 블록 단위로 정리하여 블록체인 원장에 저장하는 블록체인 프로토콜이다. 그러나 비트코인-NG는 비트코인과 달리 보안성과 같은 특성을 감소시키지 않고도 트랜잭션 처리 지연 시간과 처리량을 향상할 수 있다. 비트코인-NG에서는 시간을 에폭(epoch)이라는 단위로 나눈다. 각 에폭마다, 한 명의 리더가 선출이 되고 선출된 리더는 트랜잭션을 처리하는 역할을 담당한다. 이를 위해, 비트코인-NG 프로토콜은 리더 선출을 위한 키 블록과 원장에 저장되는 트랜잭션들의 정보를 포함하는 마이크로블록이라는 두 가지 종류의 블록을 사용한다. 키 블록은 리더를 선출하는 데 사용되며 Current Unix Time과 이전 블록에 대한 참조, Nonce 값, Coinbase, Target Value들로 구성된다. 비트코인과 동일하게 키 블록이 유효하기 위해서는 키 블록 헤더의 암호화 해시가 Target Value보다 작아야 한다. 그러나 비트코인의 기본적인 블록과 달리 비트코인-NG의 키 블록에는 트랜잭션의 내용이 아닌 차후 마이크로블록의 검증을 위해 사용되는 리더의 퍼블릭 키(public key)가 포함된다. 노드가 키 블록 생성에 성공할 경우, 해당 노드는 리더로 선정된다. 리더가 된 노드는 원장에 저장되는 트랜잭션들의 정보를 포함하는 마이크로블록을 생성할 수 있게 된다. 마이크로블록은 키 블록과 달리 원장 부분과 헤더 부분으로 구성된다. 마이크로블록의 헤더는 이전 블록에 대한 참조, Current Unix Time, Ledger 항목의 암호화 해시 및 헤더의 암호화 서명으로 구성된다. 서명에는 체인의 최신 키 블록에 있는 퍼블릭 키와 일치하는 프라이빗 키(Private Key)가 사용된다. 마이크로블록이 유효하기 위해서는 마이크로블록을 구성하고 있는 모든 값들이 유효해야 하며, 서명 또한 유효해야 한다. 키 블록과 달리 마이크로블록은 PoW작업을 포함하지 않으므로 체인의 무게에 영향을 미치지 않는다.

알바트로스

알바트로스(Albatross)는 개방형 금융 상품(예: 디파이(Defi))을 배포하고 실행하기 위한 블록체인 네트워크인 카탈라소스(Katallassos)의 합의 알고리즘이다. 합의 알고리즘은 광범위한 네트워크의 요구에 맞게 조정되므로 알바트로스의 주요 요구 사항은 중앙 집중형 백-엔드 애플리케이션(Back-and applications)과 연계된 금융 애플리케이션 에코 시스템을 지원하는 고성능 구조를 갖추는 것이다. 알바트로스는 비관적인 BFT 알고리즘의 '절대 신뢰하지 않는'교리에 의존한다. 비관적 BFT 알고리즘은 보안 설계에서 보수적이며 종종 성능을 희생한다. 그러나 알바트로스는 수많은 BFT 알고리즘에서 영감을 얻어 성능 용량이 급증할 수 있는 하이브리드 알고리즘을 만든다. 알바트로스의 합의는 BLS 서명 체계와 함께 PoS 블록체인과 유사한 검사기가 설치된 이중 매크로/마이크로블록 시스템을 이용하여 비관적 사태와 낙관적 상태간에 기어를 전환할지 여부를 식별한다. 합의 과정에 지연 또는 유효하지 않은 블록이 없는 경우 알고리즘은 이론적인 PoS 단일 체인 성능 수준에 근접하여 높은 기어로 작동한다. 결과적으로 알바트로스는 보안을 보수적으로 유지할 수 있지만 필요한 경우 개방형 금융 응용 프로그램 프레임워크를 지원하는 데 필요한 성능으로 작동한다.

웨이브즈-NG

웨이브즈-NG(Waves-NG)는 트랜잭션을 직렬화하는 비트코인 차세대 프로토콜을 기반으로하며 다른 속성을 그대로 유지하면서 비트코인에 비해 트랜잭션 레이턴시(낮은 레이턴시) 및 대역폭(높은 처리량)을 크게 개선한다. 웨이브즈(Waves)는 지속적인 접근 방식으로 채굴 시간동안 채굴할 수 있는 능력을 광부에게 제공함으로써 이 확장성 문제에 접근한다. 이 블록은 액체블록이라고 하는 증분을 계속한다. 이 액체블록은 다음 블록 참조가 생성되고 추가되면 시간이 지남에 따라 변경할 수 없다. 이 접근법은 효과적인 대역폭과 블록 생성 속도를 증가시킨다. 이는 전통적인 블록체인 시스템에서 일반적으로 발생하는 지연없이 마이크로 트랜잭션을 수행할 수 있기 때문에 웨이브즈 플랫폼을 사용하여 "특히 비즈니스에 중요한"것으로 설명된다. 또한 플랫폼은 크라우드 판매에 따른 토큰 분배 및 보너스 토큰의 에어드랍과 같이 높은 부하를 견딜 수 있다. 웨이브즈 탈 중앙화 거래소(DEX)에서의 거래 처리 속도도 향상되었다. 웨이브즈-NG의 주요 아이디어는 Liquid블록을 키 블록과 마이크로블록의 두 가지 유형으로 나누는 것이다.

• 액체블록 만드는 과정

1. 채굴자 노드는 블록 생성 권한을 얻는다.
2. 광부 노드는 키 블록(트랜잭션을 포함하지 않음)을 작성하여 보낸다.
3. 마이너 노드는 마이닝 시간 간격이 3초인 마이크로블록(이전 마이크로 블록 또는 키 블록을 참조하는 일반 블록과 같은 트랜잭션을 포함)을 생성하고 전송한다.
4. 광부는 액체 블록을 참조하여 다음 새 키 블록이 나타날 때까지 해당 마이크로 블록을 채굴하여 네트워크에 직접 전파한다.

• 보상 메커니즘

보수는 두 부분으로 구성된다. 먼저, 각 키 블록은 발전기에 설정된 양을 부여한다. 둘째, 각 우너장 항목에는 수수료가 부과된다. 이 수수료는 이 항목을 마이크로 블록에 배치하는 리더와 다음 키 블록을 생성하는 후속 리더에 의해 분할된다. 참가자가 프로토콜을 따르도록 동기를 부여하기 위해 웨이브즈-NG는 다음 메커니즘을 사용한다. 각 거래는 시스템에 수수료를 지불하지만 비트코인과 달리 이 수수료는 리더에게 40%. 후속 리더에게 60%로 분배된다. 마지막으로, 리더가 동일한 상위를 가진 두 개의 마이크로 블록을 생성하여 체인을 포크하면 보조금 수입을 취소하여 처벌된다. 사기를 감지한 사람은 명목상의 수수료를 받는다.

참고자료

• Andrew Munro, 〈RepuCoin:Monash reveals 51%-resistant, 10k TPS PoW blockchain〉, 《파인더》, 2019-03-26
• CURG in Seoul, 〈Bicoin-NG 2부〉, 《브런치》, 2019-01-16*CURG in Seoul, 〈Bicoin-NG 2부〉, 《브런치》, 2019-01-16
• Nazeim, 〈1.Scalability Limits andChallenges in Current Blockchain Systems〉, 《깃허브》, 2019-08-06

같이 보기

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