Hedera Hashgraph 합의 란 무엇이며 어떻게 작동합니까?
Hedera 해시 그래프 비잔틴 내결함성이 보장 된 복제 된 상태 머신에 대해 제안 된 비동기 비잔틴 내결함성 알고리즘을 기반으로하는 새로운 공개 해시 그래프 네트워크입니다. 플랫폼 자체는 소용돌이 약 39 명의 업계 리더로 구성된 이사회.
지금까지 플랫폼의 거버넌스 모델과 수용은 암호 화폐 영역에서 다소 양극화되었는데 이는 놀라운 일이 아닙니다. 플랫폼 거버넌스와 정치는 제쳐두고 Hedera의 Hashgraph 합의 메커니즘과 플랫폼 디자인은 몇 가지 흥미로운 발전을 제공합니다..
약력
Hedera Hashgraph 플랫폼은 비동기식 비잔틴 결함 허용 (aBFT)으로 알려진 비잔틴 결함 허용 (BFT) 합의 형태를 기반으로합니다. 학술 출판 이 플랫폼은 오늘날 확립 된 많은 암호 화폐 플랫폼에 대응하는 솔루션을 제공함으로써 분산 원장 기술 (DLT)의 개선 된 모델을 제공하는 것을 목표로합니다..
Hedera Hashgraph Council이 감독하는이 플랫폼은 규정 준수를 통해 대량 채택을 달성하고 분산 된 합의에 도달하기위한 높은 처리량과 안전한 시스템에서 사용자를 연결하는 아키텍처를 제공하고자합니다..
후드
블록 체인과 유사하지만 뚜렷한 차이점이있는 해시 그래프는 “가십에 대한 가십”프로토콜은 가상 투표를 통해 비잔틴 합의가 이루어집니다. 블록 체인과 해시 그래프 모두에서, 아무도 신뢰하지 않는 네트워크에서 트랜잭션 순서에 대해 분산 된 커뮤니티가 함께 모이면 합의가 생성됩니다..
여기서“신뢰할 수없는”이라는 용어는 일반적으로 비트 코인을 언급 할 때 유래 한 이유입니다. 네트워크를 사용하는 사람을 신뢰할 필요가없고 시스템이 손상되지 않았기 때문입니다. 블록 체인과 해시 그래프간에 발생하는 중요한 차이점은 해시 그래프가 합의에 대한 비잔틴 합의와 공정성을 모두 달성 할 수 있다는 것입니다..
비동기식 비잔틴 내결함성
Hedera Hashgraph의 주요 기능인 비동기식 비잔틴 결함 허용은 비잔틴 결함 허용의 한 형태입니다. 기본적으로 분산 시스템에서 Byzantine Fault Tolerance는 악성 노드가 실패하거나 거짓 메시지를 전파하더라도 네트워크에서 정직한 합의를 유지할 수있는 시스템의 능력을 나타냅니다..
읽기 : 실용적인 비잔틴 내결함성이란??
몇 가지 흥미로운주의 사항이 있으며 특히 암호 화폐와 같은 분산 네트워크에 적용될 때 개념에 대한 상당한 연구가 수행되었습니다..
Hashgraph 합의 메커니즘은 독특합니다. Leemon Baird의 Swirlds Hashgraph 논문에 따르면 :
“결정 론적 비잔틴 시스템은 무한한 메시지 지연으로 완전히 비동기적일 수 없으며 FLP 정리 [3]에 의해 여전히 합의를 보장합니다. 그러나 비 결정적 시스템이 확률 1로 합의를 달성하는 것은 가능합니다. 해시 그래프 합의 알고리즘은 완전히 비동기적이고 비 결정적이며 확률 1로 비잔틴 합의를 달성합니다.”
시스템이 비동기식 비잔틴 내결함성이라는 가정은 악의적 인 행위자가 네트워크를 제어하고 메시지를 변경할 수 있어도 합의를 달성 할 수 있음을 의미합니다. Hedera Hashgraph 합의 메커니즘은 실용적인 Byzantine Fault Tolerance의 라운드 로빈 시스템과 같이 리더 형식을 사용하지 않으므로 리더 노드 또는 노드의 작은 하위 집합을 겨냥한 DDoS 공격에 저항 할 수 있습니다..
작업 증명은 블록 체인에서 이러한 유형의 공격 (즉, 비트 코인)을 완화하는 데 사용되지만 Hedera에 따르면 다음과 같습니다.
“그러나 그러한 시스템은 비잔틴이 될 수 없습니다. 왜냐하면 회원은 언제 합의가 이루어 졌는지 확실히 알지 못하기 때문입니다. 시간이 지남에 따라 계속 상승하는 신뢰 확률 만 있습니다. 두 블록이 동시에 채굴되면 커뮤니티가 확장 할 분기에 동의 할 때까지 체인이 분기됩니다. 블록이 느리게 추가되면 커뮤니티는 항상 더 긴 브랜치에 추가 할 수 있으며 결국 다른 브랜치는 성장을 멈출 것이며 “부실”하기 때문에 잘라 내고 버릴 수 있습니다.
그 결과 작업 증명이 필요하기 때문일뿐만 아니라 작업이 수행되는 많은 블록이 궁극적으로 폐기되기 때문에 시스템의 비 효율성입니다. 해시 그래프 합의는 효과적으로 가지 치기없는 블록 체인, 모든 광부가 작업 증명을 사용하지 않고 가능한 한 빠른 속도로 블록을 채굴 할 수 있습니다..
흥미롭게도 가상 투표 시스템 인 Hashgraph는 네트워크를 통해 투표 메시지를 전혀 보내지 않습니다. Hedera의 합의 메커니즘은 여전히 기본적인 실질적인 비잔틴 장애 허용 가정을 따릅니다. ⅓ 네트워크의 노드 중 일부는 주어진 공격 인스턴스에서 악성입니다..
Hedera는 합의 메커니즘의 핵심 개념을 다음과 같이 분류합니다.
- 업무
- 공평
- 잡담
- 해시 그래프
- 가십에 대한 가십
- 가상 투표
- 유명한 증인
- 강하게보고
업무 – 모든 회원은 언제든지 서명 된 거래를 생성 할 수 있으며 모든 회원은 거래의 사본을 받고 거래 순서에 대한 합의에 도달합니다..
공평 – 소규모 공격자가 거래 순서에 영향을 미치기 어려울 것입니다..
잡담 – 각 구성원 노드는 무작위로 다른 노드를 선택하고 알고있는 모든 것을 알려줍니다..
해시 그래프 – 누가 누구와 험담했는지를 고려하고 발생한 순서를 기록하는 고유 한 데이터 구조.
가십에 대한 가십 – 메커니즘의 중요한 기능 중 하나는 가십 프로토콜 전체에 퍼지는 해시 그래프입니다. 해시 그래프에는 각 노드의 가십 이력과 주문이 포함되어 있으므로이 프로세스는 경험적으로 이미 발생한 가십에 대한 가십 일뿐입니다. 중요한 결과는 프로세스에서 매우 적은 대역폭 오버 헤드가 소비된다는 것입니다..
가상 투표 – 모든 노드가 해시 그래프의 사본을 가지고 있기 때문에 모든 구성원 노드가 투표를 보내지 않고 결정에 대해 합의에 도달 할 수 있습니다. 따라서 각 구성원은 실제로 투표 절차를 거치지 않고도 다른 구성원이 투표했을 내용을 정확히 알고 있습니다..
유명한 증인 – 이것은 커뮤니티가 가십 프로세스 초기에 다수의 노드에 의해 수신되는 증인 (즉, 트랜잭션) 인 “유명한 증인”으로 알려진 해시 그래프에서 몇 개의 정점을 선택하는 곳입니다. 그렇게함으로써 해시 그래프의 이벤트 순서에 대해 훨씬 더 효율적으로 합의에 도달 할 수 있습니다..
강하게보고 – 확률이 1 인 비잔틴 합의의 증명. 이것은 두 노드가 해시 그래프 내의 두 정점 간의 연결에 대해 동일한 결론에 도달하기 때문에 세 번째 노드의 동일한 가상 투표를 독립적으로 계산할 수있는 곳입니다..
이미지 크레딧 – Swirlds 해시 그래프 합의 알고리즘 문서
가십 프로토콜은 해시 그래프의 핵심이며 그 목적은 각 노드가 동일한 정보를 인식하도록 노드 네트워크 전체에 정보를 기하 급수적으로 빠르게 확산하는 것입니다. 앞서 언급했듯이 해시 그래프는 노드 간의 통신 이력으로 구성된 데이터 구조입니다..
가십 프로토콜은 네트워크에서 널리 사용되며 특히 가십에 대한 가십에 적용될 때 노드에 상당한 양의 정보를 제공하여 거래 내역의 합의에 빠르게 수렴 할 수 있습니다. 모델의 주요 이점은 프로세스에 필요한 적은 양의 통신 오버 헤드이며 확장 가능하고 분산 된 네트워크에 매우 유용한 효율성입니다..
가십 프로토콜은 각 노드에 대한 정보를 제공하지만 해당 특정 정보에 대해 노드가 필요로하는 최종 합의를위한 프레임 워크 일뿐입니다. 실용적인 비잔틴 내결함성의 근본적인 한계는 통신 오버 헤드이며, 이것이 순수한 형태에서는 확장이 잘되지 않고 소규모 노드 그룹에서만 효율적으로 작동하는 이유입니다. 해시 그래프를 사용하면 각 노드가 모든 이전 통신의 해시 그래프를 포함하기 때문에 합의에 투표하기위한 통신 오버 헤드가 본질적으로 없습니다..
따라서 해시 그래프의 결정 론적 기능을 사용하면 실제로 메시징을 통해 투표 할 필요없이 두 개의 독립 노드가 트랜잭션 순서 (합의)에 대해 동일한 결론에 도달 할 수 있습니다. 이것은 메커니즘의 가상 투표입니다. 프로토콜 자체는 가십의 속도 나 합의에 대한 어떠한 가정도하지 않기 때문에 비동기식으로 정의됩니다..
개념 강하게 보는 하나의 상태는 정직한 노드에 대한 악의적 인 공격을 완화하는 데 사용되며 가상 투표를 통해 비잔틴 내결함성을 달성하기위한 계약 프로토콜의 방법으로도 사용됩니다. 가상 투표는 충분한 합의에 도달 할 때까지 각 노드에서 로컬로 실행됩니다. 유명한 증인 그 라운드를 위해. 유명한 증인은 각 라운드에서 결정되며, 각 라운드에 대해 결정되면 해시 그래프 내의 이전 이벤트에 대한 합의 타임 스탬프 및 합의가 이어집니다..
공유 상태는 네트워크의 모든 노드에 의해 유지되며, 이는 이후에 네트워크에 험담하는 거래의 합의 순서의 해시를 디지털 방식으로 서명합니다. 상태는 Merkle 트리로 구성되므로 효율적으로 작은 파일을 유지하면서 제 3 자에게 검증 가능하게 인증됩니다..
비잔틴 내결함성의 증명 & 공평
실제 비잔틴 결함 허용 (pBFT)에서와 마찬가지로 Hashgraph 컨센서스는 디지털 서명이 안전하다는 사실과 함께 악의적 인 노드가 ⅓를 넘지 않는다고 가정합니다. 비동기식 시스템으로서 시스템이 내결함성 인 경우 네트워크에 조정 된 공격과 같은 장애가 있더라도 가십을주고받는 정직한 노드는 결국 서로의 메시지를 수신 할 것이라고 가정합니다..
Hashgraphs가 많은 BFT 시스템이 실패하는 부분에서 해결하는 중요한 문제는 공정성입니다. 이것은 네트워크에서 거래 순서에 대한 합의를 직접 나타냅니다. 발생하는 문제는 네트워크로 전파 된 트랜잭션이 다른 트랜잭션보다 먼저 있는지 여부와 그 위치가 “공정”한지 여부를 결정하는 조치를 결정하는 것입니다.
Hashgraph 합의는 동시에 전파 된 2 개의 경쟁 거래의 승자에게이를 수여함으로써 이러한 공정성을 달성합니다. 네트워크가 선호하고 이후 합의에서 선호되는 승자는 노드의 대부분에 먼저 도달 한 노드 트랜잭션, 특히 적극적으로 참여하는 노드가 설정 한 “유명한 증인”집합입니다. 유명한 증인의 사용은 네트워크에서 경쟁 거래의 순서를 결정하는 배심원 역할을합니다..
통치
Hedera Hashgraph 거버넌스 시스템에는 두 가지 계층이 있습니다.
- 이사회
- 열린 합의
이사회는 프로토콜과 네트워크에 대한 중앙 집중식 제어 시스템이기 때문에 Hashgraph에 대한 주요 비판이 발생하는 곳입니다. 백지.
그 외에도 개방형 합의는 노드가 네트워크에 참여하여 더 나은 탈 중앙화를 만드는 데 도움이되는 앞서 언급 한 합의 메커니즘입니다. Hedera는 공모를 완화하고 노드를 실행하는 사용자에게 인센티브를 제공하도록 설계된 시스템의 노드에 대해 지분 증명 가중치 투표 모델을 사용합니다..
건축물
Hedera Hashgraph 플랫폼은 다음과 같은 3 계층 구조로 구성됩니다.
- 인터넷 계층 (하단) – TLS 암호화를 사용하는 TCP / IP 연결로 통신하는 인터넷상의 컴퓨터.
- 해시 그래프 합의 레이어 (중간) – 가십 프로토콜 및 해시 그래프 합의 알고리즘에 참여하는 네트워크 전체의 노드. 모든 노드는 동일한 합의 상태를 유지합니다..
- 서비스 계층 (상단) –이 레이어는 자체 3 개의 하위 그룹으로 구성됩니다..
- 암호 화폐
- 파일 저장
- 스마트 계약
암호 화폐는 네트워크에서 노드를 실행하기 위해 사용자가 얻을 수있는 플랫폼의 기본 통화입니다. 파일 스토리지 시스템은 Merkle 트리를 기반으로하는 분산 스토리지 네트워크이지만 개발자 조작을위한 Java 클래스도 허용합니다. Hedera는 Solidity 와도 호환되므로 플랫폼 위에 스마트 계약을 작성할 수 있으므로 확장 가능한 dapp을 구축 할 수 있습니다..
Hedera의 네트워크는 처음에 단일 샤드로 그룹화 된 소수의 노드로 구성됩니다. 그러나 그들은 네트워크를 병렬로 실행되는 다중 샤드의 확장 가능한 시스템으로 전환하여 네트워크를 더욱 확장 할 계획입니다..
공연
Hedera Hashgraph는 플랫폼에 대해 대담한 주장을합니다. 특히, 이론적으로 얼마나 빠를 수 있는지, 사용 가능한 대역폭 만이 용량을 제한 할 수 있음을 언급합니다. 시스템은 분명히 구성원의 대역폭이 허용하는만큼 TPS (초당 트랜잭션)를 처리 할 수 있습니다. 이에 따르면 단일 샤드에 최대 수십만 TPS가 포함됩니다. 백서에 넣은대로 :
“빠른 가정 인터넷 연결도 전 세계 전체 VISA 카드 네트워크의 모든 거래를 처리 할 수있을만큼 충분히 빠를 수 있습니다.”
결론
Hedera Hashgraph 시스템의 혁신적인 합의 메커니즘, 확장 성 및 최종성은 차세대 블록 체인 플랫폼에서 의미있는 가능성을 보여줍니다. 그러나 세계 최고의 산업에서 선정 된 이사회 구성원을 기반으로 한 중앙 집중식 거버넌스 모델은 많은 사람들과 잘 어울리지 않습니다..
플랫폼의 방향 또는 미래에 대한 의견, Hedera Hashgraph는 분산 원장 기술 및 암호 화폐 플랫폼에 적용되는 확장 성 기술 및 대규모 합의 메커니즘의 또 다른 중요한 단계를 나타냅니다..