Ethereum의 진화에 대한 간략한 소개

저자: @LuozhuZhang

출처: 트위터

이더리움은 언어와 문자와 마찬가지로 인류 문명 수준의 혁신입니다.

그러나 이더리움 개발 과정에서 이더리움에도 몇 가지 중요한 변화가 있었습니다. 이더리움을 이해하고 참여하려면 이더리움의 역사와 진화를 이해해야 합니다.

이 글에서는 이더리움의 진화와 최신 로드맵을 정리하겠습니다.

이더리움은 매우 복잡한 경제 시스템이라는 점을 감안하여 주요 부분만 선별하여 설명했습니다(그래서 일부 누락이 있을 수 있음).

1) 이더리움은 2013년 Vitalik Buterin에 의해 제안되었고 그가 비트코인의 디자인을 직접 차용했기 때문에 처음부터 탈중앙화와 보안이 이더리움의 DNA에 있었습니다(그래서 좋아합니다).

그러나 이더리움은 "확장성 트릴레마"로 인해 확장하기가 매우 어려웠습니다.

다른 방향에서 이더리움을 능가하려는 많은 블록체인이 있지만 그들의 선택은 그들에게 더 많은 문제를 야기합니다.

예를 들어 TPS(확장성 + 보안)가 높은 체인을 선택하면 일반적으로 초당 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있는 매우 큰 블록과 고성능 노드가 있습니다.

하지만 가격은 탈중앙화입니다. 소비자용 노트북은 그런 고성능 노드를 실행할 수 없기 때문에 수십 또는 수백 개의 노드(BSC, Solana)만 있습니다.

또 다른 옵션은 IBC 및 기타 다중 체인 유니버스와 같은 탈중앙화 + 확장성이지만 이는 큰 보안 위험을 가져올 것입니다.

공격자가 여러 체인 중 가장 약한 것을 선택하여 공격하면 공격이 성공하면 일련의 심각한 연쇄 반응이 발생합니다.

2) 이더리움의 경우 탈중앙화와 보안보다는 어느 정도의 확장성을 희생하는 편이 낫다.

그래서 이더리움이 처음 출시되었을 때(2015년) Vitalik Buterin은 PoW를 PoS로 전환하기 위한 연구와 계획을 시작했습니다.

당시 연구: https://blog.ethereum.org/2015/12/28/understanding-serenity-part-2-casper/

PoW와 비교할 때 PoS에는 세 가지 장점이 있습니다. Ethereum 네트워크는 보다 안전하고 분산될 것입니다. 자세한 내용은 Vitalik Buterin의 기사를 참조하십시오: https://vitalik.ca/general/2020/11/06/pos2020.html

PoS 합의 메커니즘에서 시작하여 Vitalik Buterin은 초기 이더리움 로드맵을 정의했습니다.

3) 초기 로드맵: PoW to PoS(0단계) → 데이터 샤딩(1단계) → 실행 샤딩(2단계)

이더리움은 최고 수준의 탈중앙화와 보안을 희망할 뿐만 아니라 데이터/실행 샤딩을 통해 실행 효율성 문제를 해결하기를 희망합니다.

Vitalik Buterin의 연구에 따르면 Ethereum은 2단계 구현 후 1000-5000 TPS에 도달할 수 있습니다.

현재 Ethereum에는 5-15 TPS만 있습니다.

실행 효율성의 향상은 주로 실행 샤딩이 트랜잭션을 병렬로 실행할 수 있다는 사실에 기인합니다.

그리고 0단계로서의 PoS는 Vitalik의 첫 번째 연구 결과일 뿐만 아니라 다른 샤드도 PoS를 기본 레이어(비콘 체인)로 사용해야 하기 때문입니다.

이 워크플로에서 데이터 샤딩에는 코드 실행이 포함되지 않고 데이터 저장 및 유효성 검사(데이터 가용성)만 포함됩니다. Execution Sharding은 코드를 실행하는 데 사용됩니다(현재 Layer1의 실행 레이어와 유사).

2단계 구현 후 트랜잭션을 병렬로 처리하기 위해 많은 실행 샤드가 있을 것이며 최종적으로 데이터 샤드로 집계된 다음 비콘 체인과 메인 체인(메인 체인)으로 집계됩니다.

당시 샤딩 수행에 대한 흥미로운 연구가 많았는데, 예를 들어 Vitalik Buterin은 모든 프로그래밍 언어를 이더리움의 중간 언어로 컴파일하고 결국 EVM 바이트 코드 실행으로 컴파일할 수 있는 표준화된 중간 언어(eWASM)를 제안했습니다. .

이렇게 되면 이더리움은 더 이상 "견고함의 대변자"가 아니라 모든 언어로 개발될 수 있는 풍부한 생태계가 될 것입니다.

각 실행 샤드도 서로 다른 VM으로 설계할 수 있습니다. 마지막으로 상태가 기본 계층에 동기화되고 집계됩니다(오늘날의 롤업과 유사).

그러나 "병합(단계 0)"이 너무 오래 걸리고 샤딩의 설계가 여러 번 변경되었기 때문에 가장 중요한 것은 Rollup 및 기타 L2(플라즈마, 상태 채널)의 출현과 급속한 발전입니다. 이더리움 로드맵으로 또 다른 변화.

Vitalik Buterin은 이를 "롤업 중심의 이더리움 로드맵"이라고 부릅니다.

4) 롤업의 등장은 무시할 수 없으며, 향후 장기적으로 블록체인의 주요 테마가 될 수 있습니다.

이더리움은 또한 자체 롤업 로드맵을 재설계했습니다.

첫 번째 단계는 "병합"을 완료하여 합의 계층(비콘 체인)과 실행 계층(현재 이더리움)의 병합을 달성하는 것입니다. 이후 이더리움은 PoW에서 PoS로 완전히 변환됩니다.

두 번째 단계는 비콘 체인을 기반으로 데이터 조각화를 배포하는 것입니다(PoS와 조각화는 병렬로 개발되므로 병합은 조각화의 개발 진행에 영향을 미치지 않습니다).

그러나 여기에서 데이터 샤딩은 이더리움 자체 실행 샤딩을 위해 사용되는 것이 아니라 롤업을 더 잘 제공하고 롤업의 데이터 저장 비용을 더 줄이기 위해 사용됩니다.

자세한 내용은 Vitalik Buterin이 작성한 이 기사를 참조하십시오: https://notes.ethereum.org/@vbuterin/data_sharding_roadmap

데이터 샤드가 성공적으로 배포되면 Rollup은 자체적으로 처리한 모든 블록 데이터를 서로 다른 샤드로 병렬로 보내 검증할 수 있습니다.

이론적으로 배포된 데이터 샤드의 수는 롤업 비용(및 L1 처리량)을 줄일 수 있습니다.

DAS(Data Availability Sampling)가 완전히 도입되었을 때 데이터 샤딩이 완전히 배포되었습니다(완전히 새로운 세상!).

어떤 개념: Ethereum L1의 현재 TPS는 5-15입니다. 모든 사용자와 애플리케이션이 롤업으로 마이그레이션되면 3000+ TPS를 달성할 수 있습니다.

데이터 샤딩의 배치가 완료되면 이론적으로 100,000+의 TPS를 달성할 수 있습니다(블록체인은 더 이상 소규모 군중을 위한 장난감이 아닙니다).

5) 이더리움은 장기적으로 어떤 모습일까요?

이것은 연구할 가치가 있는 매우 열린 질문입니다.

저는 영지식 증명만큼이나 이 문제에 관심이 있습니다.

블록체인이 물리적 세계보다 더 발전된 거버넌스 시스템으로 발전하는 것을 보고 싶기 때문에 이더리움(또는 진정으로 안전하고 분산된 블록체인)이 우리 디지털 생활의 초석이 되어 우리 현실에 강력한 영향을 미칠 것입니다. 직접적인 영향을 미칩니다.

우선, 이더리움은 롤업을 위한 데이터 저장 및 데이터 검증을 제공하는 아주 좋은 베이스 레이어가 될 것입니다.

사용자가 롤업에 집중하기로 선택하는지(가장 큰 롤업은 시퀀서를 분산시켜야 함) 아니면 다른 롤업으로 분산할지...