마이크로블록

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

개요

노드(node)가 키 블록을 생성하면 리더가 된다. 리더로서, 노드는 사전 정의된 최댓값보다 작은 설정 속도로 마이크로블록을 생성할 수 있다. 이러한 마이크로블록에는 스테이크 증명이 필요 없는 원장 항목이 포함되며 모든 블록 생성 주기마다 선출된 리더에 의해 생성된다. 이 블록 생성 쥐는 리더 블록에 의해 시작된다. 유일한 요건은 선출된 지도자의 개인 키로 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.

구조

generator: PublicKeyAccount
transactionData: Seq[Transaction]
prevResBlockSig: BlockId
totalResBlockSig: BlockId
signature: ByteStr

totalResBlockSigblockId = prevResBlockSig및 own의 모든 변환이 포함된 블록의 새로운 총 서명이다. transactionData. 이것은 1_keyblock_와 3_microblock_s로 구성된 liquid block_을 갖는 것을 의미한다. :

KEYBLOCK () <- MICRO1 (TX1, TX2) <- MICRO2 (TX3, TX4) <- MICRO3 (TX5, TX6)

마지막 블록에는 4가지 버전이 있다.

ID	트랜잭션
KEYBLOCK.uniqueld	-
MICRO1.totalResBlockSig	tx1, tx2
MICRO2.tatalResBlockSig	tx1, tx2, tx3, tx4
MICRO3.totalResBlockSig	tx1, tx2, tx3, tx4, tx5, tx6

활용

이오스트

이오스트(IOST)

이오스트(IOST)는 영어로 인터넷 서비스라고 불린다. 안전하고 혁신적인 블록체인 기술 플랫폼이다. 블록체인 기반 온라인 인털리전트 서비스 및 디지털 상품 거래를 위해 처리량이 많고 확장 가능한 분산을 제공한다. IOS는 기본 체인 연구 개발 외에도 개발자를 위한 안전하고 효율적인 분산 플랫폼의 구축, 생태 애플리케이션의 개발을 장려하기 위한 특별 배양 자금의 책정, 많은 이용에 대한 지원에도 힘쓰고 있다. 분산현 애플리케이션 디앱(DApp)의 전개, 프로젝트 비전은 블록체인에서의 알리바바(Alibaba) 플랫폼과 유사하다. 이오스의 특징은 다음과 같다. 이오스트에 대해 자세히 보기

• EDS(Efficient Distributed Fragmentation) : 네트워크의 모든 노드를 더 작은 조각으로 균등하게 나누고 각 단어 네트워크가 네트워크 내 트랜잭션을 자체적으로 처리하여 네트워크 처리량을 향상하게 시키는 이오스트의 첫 번째 조각화 알고리즘이다.
• PoB - 새로운 합의 메커니즘 채택 : 믿을 수 있는 합의 접근법; 사용자가 네트워크에서 만드는 토큰의 양, 커뮤니티에 대한 기여, 의견이 좋든 나쁘든 모두가 될 것이다. 사용자의 신뢰성이 영향을 미친다. 신뢰도가 높은 사용자는 패키징 블록에 참여할 기회가 더 많아진다.
• MSB(Micro Block) : 블록체인의 역사를 줄이는 MicroStateBlock 기술이 설계되었다. 이를 통해 트랜잭션양이 매우 큰 경우에도 네트워크가 효율적으로 작동할 수 있다.
• Atomix : 각 단어 네트워크의 정보가 일관되도록 Atomix 프로토콜을 사용하여 이 기능을 유지한다.

질리카

질리카(Zilliqa)

질리카(Zilliqa)는 블록체인을 더욱 빠르고 확장성 있게 만드는 것을 목표로 하는 암호화 프로젝트이다. 그것은 합의 과정을 간소화하기 위해 샤딩 기술을 사용하여 이더리움과 다른 블록체인이 분산된 애플리케이션을 호스팅하거나 빠른 트랜잭션 처리를 성공적으로 제공할 수 있다. 이더리움의 확장성 문제가 밝혀지자, 블록체인 3.0 프로젝트는 이를 해결하는 새로운 네트워크를 구축하기 위해 서두른다. 싱가포르에 본사를 둔 질리카는 합의 메커니즘을 효율화하기 위해 샤딩을 사용한 최초의 업체였다. 비트코인과 이더리움이 성장함에 따라, 그들의 디지털 리더는 점점 더 커지고 처리 속도가 느려진다. 여기에 블록을 처리하는 노드가 많아질수록 시간이 오래 걸린다. 질리카는 약 600개의 노드가 네트워크에 가입할 때 노드를 분할하여 이 문제를 해결한다. 질리카의 트랜잭션은 사용자가 트랜잭션을 시작한 다음 샤드로 보낸다. 샤드는 거래의 유효성을 검사하고 다른 거래와 그룹화하여 거래의 '마이크로블록'을 형성하고 샤드가 마이크로블록의 유효성에 대해 합의에 도달한다. 이 마이크로블록은 DS 위원회로 보내지며, 이 위원회는 마이크로블록을 '최종 블록'으로 결합하고 블록체인에 추가하기 전에 이 블록에 대한 최종 합의를 실행한다. 질리카에 대해 자세히 보기

리퓨코인

리퓨코인(Repucoin)은 평판이라는 개념을 블록체인에 도입하여 비트코인보다 공격 비용이 수천 배나 더 비싸다. 대학의 보안, 신뢰성 및 신뢰를 위한 학제 간 센터에서 개발되었으며 핀테크, 에너지, 식품 공급망, 건강 관리 및 미래 5G 통신 네트워크를 포함한 여러 글로벌 분야에 적용될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 비트코인과 같은 블록체인 기반 시스템의 주요 장점 중 하나는 전체 네트워크가 민주적 합의를 통해 데이터 변경 사항을 보고 승인한다는 것이다. 사용자는 단일 중앙 기관의 손에 자신의 신뢰와 돈을 둘 필요가 없다. 그러나, 이를 달성하기 위해 기존 시스템은 새로운 블록을 채굴하는 데 사용되는 광부의 계산 능력과 투표권을 동일하게 부여하여 원장에 커밋 할 트랜잭션 블록을 결정하는 데 사용된다. 이것은 하나의 광부가 시스템의 계산력의 50% 이상을 제어하자마자 투표권도 제어한다. 시스템은 효과적으로 탈중앙화를 중단한다. 해당 광부는 경쟁 광부에서 제안한 블록을 거부하고 선택된 트랜잭션이 블록에 추가되는 것을 방지하고 이미 원장에 있던 블록을 대체할 수도 있다. 이를 해결하기 위해 리퓨코인은 광부의 평판에 따라 투표권을 계산한다. 사회적 명성과는 달리, 이것은 사용하기 전에 배터리를 충전하는 것과 같이 장기간에 걸쳐 일관되고 정직한 채굴을 통해 축적되는 엄밀한 수학적 품질이다. 리퓨코인은 네트워크 컴퓨팅 리소스의 51% 이상을 보유한 채굴자에 대한 탄력성이 있는 최초의 시스템이다. 키 블록은 체크 포인트와 같은 기능을 하지만, 마이크로블록은 몇 초마다 튀어나와 무거운 짐을 지고 있다. 이 시스템 자체의 문제점은 리더가 마이크로블록 발행을 거부함으로써 이론적으로 시스템을 중단시킬 수 있다는 것이다. 이를 해결하기 위해 리퓨코인은 리더 선택에서 키 블록 검색을 분리하고 키 블록의 광부와 리더 간에 마이닝 보상을 공유한다.

• 광부는 키 블록을 찾아 보상의 일부를 얻는다.
• 리더는 컨센서스 그룹 내에서 무작위로 선택되어 나머지 보상을 얻는다.
• 리더는 마이크로블록에서 트랜잭션을 처리하고 블록체인에 커밋한다.
• 컨센서스 그룹의 나머지 부분은 리더의 이중 지출을 방지하기 위해 마이크로블록 거래를 검증한다.

따라서 거래를 얼마나 빨리 확인하고 리더로 마이크로블록을 발행하는 등 광부의 성능은 평판에 영향을 미친다. 높은 평판은 더 많은 보상을 의미하므로 높은 성과를 낼 직접적인 동기가 있다. 이는 컨센서스 그룹이 마이크로블록을 가장 빨리 발행하고 검증할 수 있는 최고의 광부로 구성되는 경향이 있음을 의미한다. 컨센서스 그룹의 구성원이 원하는 대로 수행하지 않음으로써 물건을 유지하는 경우 컨센서스 그룹에서 충돌하여 다음으로 높은 평판을 얻은 후보로 대체된다. 마찬가지로, 리더가 마이크로블록을 커밋하지 않는 등 네트워크를 조작하려고 하면 평판이 떨어지고 컨센서스 그룹에서 충돌을 일으킨다.

비즈코인

비즈코인(Byzcoin)은 강력한 일관성을 제공하는 동시에 수백 수천 명의 분산형 광부들 사이에서 초당 수백 건의 거래 처리량까지 확장 가능한 소설 BFT 합의 프로토콜이다. 비즈코인은 PBFT의 적응을 활용하고 비트코인보다 4가지 주요 개선점을 도입한다. 비즈코인의 향상된 PBFT와 같은 합의 메커니즘은 비트코인 거래를 수 초 안에 되돌릴 수 없게 만든다. 비즈코인은 최근 성공한 블록 광부들을 대표하는 해시 전력비례 컨센서스 그룹을 동적으로 형성함으로써 비트코인의 오픈 멤버십 속성을 보존하고 있다. 비잔틴은 통신 트리를 사용하여 정상 운용할 때 거래 약속과 검증을 더욱 최적화하는 동시에 비잔틴의 결함에 따른 안전과 생명력을 보장한다. 비즈코인은 비트코인-NG에서 영감을 받은 접근방식인 거래 검증에서 새로운 리더의 선출을 분리해 비즈코인의 거래 처리량을 더욱 높일 수 있게 한다. 이 모든 최적화를 통해 비즈코인은 현재 페이팔(Paypal)이 처리하고 있는 것보다 높은 처리량을 달성할 수 있으며, 낮은 확인 지연 시간을 제공할 수 있다. 비즈코인이 빠른 거래 약속의 또 다른 이점은, 제출 후 몇 초에서 기껏해야 1~2분 후까지, 이중 지출과 이기적인 채굴 공격의 완화다. 비즈코인의 블록체인은 두 개의 상호의존적인 하위 체인으로 나뉘어 있다. 하나는 키 블록용이고 다른 하나는 마이크로블록용이다. 마이크로블록은 거래를 포함하고 있으며 현재 리더가 제안하며, 작업 증명이 필요하지 않음으로 합의 그룹이 훨씬 더 자주 커밋한다. 각 마이크로블록에는 거래 목록 외에도 총 주문을 보장하는 마지막 마이크로블록의 해시와 마이크로블록이 속한 시대를 식별하기 위한 리더의 키 블록 해시가 포함된다. 비즈코인의 증인 메커니즘은 합의 그룹 리더에 의해 마이크로블록이 만들어지더라도 다른 그룹 구성원이 즉시 위법 행위를 감지하여 뷰 변경을 유발할 수 있기 때문에 리더가 잘못 행동하는 것을 방지하기 위해 악의적인 노드를 제거한다.

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 선출 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 값이 유효해야 하며, 서명 또한 유효해야 한다. 키 블록과 달리 마이크로블록은 PoW 작업을 포함하지 않음으로 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 기반으로 하며 다른 속성을 그대로 유지하면서 비트코인보다 트랜잭션 레이턴시(낮은 레이턴시) 및 대역폭(높은 처리량)을 크게 개선한다. 웨이브즈(Waves)는 지속적인 접근 방식으로 채굴 시간 동안 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 지연 없이 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 탈중앙화 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 마이크로블록 또는 키 블록을 참조하는 일반 블록과 같은 트랜잭션을 포함)을 생성하고 전송한다.
4. 광부는 액체 블록을 참조하여 다음 새 키 블록이 나타날 때까지 해당 마이크로블록을 채굴하여 네트워크에 직접 전파한다.

• 보상 메커니즘

보수는 두 부분으로 구성된다. 먼저, 각 키 블록은 발전기에 설정된 양을 부여한다. 둘째, 각 원장 항목에는 수수료가 부과된다. 이 수수료는 이 항목을 마이크로블록에 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 마이크로블록을 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 and Challenges in Current Blockchain Systems〉, 《깃허브》, 2019-08-06
• 룩셈부르크 대학교, 〈First reputation-based blockchain guarantees security against 51 percent attacks〉, 《사이언스데일리》, 2019-03-21
• waves, 〈wavesplatform〉, 《깃북》
• Paul Payam Almasi, 〈Zilliqa the Holy Grail of Scalability?〉, 《해커눈》, 2018-07-14
• Analyst Team, 〈What is Zilliqa?Introduction To ZIL〉, 《크립토브리핑》, 2018-09-23
• Philipp Jovanovic, 〈ByzCoin:Securely Scaling Blockchains〉, 《개인 블로그》, 2016-08-04
• BISS 공식 홈페이지 - https://support.biss.com/hc/en-us

같이 보기

• 이오스트
• 질리카
• 알바트로스
• 비즈코인
• 리퓨코인
• 비트코인-NG
• 웨이브즈-NG

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