방향성 비순환 그래프(DAG)와 효율적인 블록체인

엉킴,IOTA의방향성 비순환 그래프(DAG) 아키텍처는 기존 블록체인 합의 메커니즘에 대한 확장 가능하고 효율적인 대안을 제시합니다.

사물 인터넷(IoT)이 성장함에 따라 소액 결제와 상호 연결된 기기가 더욱 보편화되면서 높은 거래 처리량을 처리할 수 있는 분산 원장이 필요해졌습니다.

이번 포스팅에서는 탱글이 어떻게 DAG를 활용하여 탈중앙화된 합의와 확장성을 달성하는지 살펴보겠습니다.

기존 블록체인이 확장성에 어려움을 겪는 이유

비트코인과 이더리움 같은 블록체인은 트랜잭션을 블록으로 묶고, 각각의 새 블록은 체인의 이전 블록과 암호학적으로 연결됩니다.

이러한 순차적 구조는 트랜잭션 처리량을 블록 크기와 생성 속도로 제한합니다.

더 많은 사용자가 네트워크에 참여할수록 블록 내 한정된 공간을 차지하기 위한 경쟁이 치열해져 거래 수수료와 확인 시간이 늘어납니다.

또한,작업 증명 합의 많은 블록체인에서 사용되는 트랜잭션은 트랜잭션의 유효성을 검사하고 네트워크를 보호하기 위해 방대한 양의 컴퓨팅 파워가 필요합니다.

다양한 솔루션이 블록체인의 확장성을 개선하기 위해 노력하고 있지만, 기본 데이터 구조와합의 메커니즘 .

이는 확장성이 뛰어난 탈중앙화 네트워크를 구축하기 위한 대안적인 분산 원장 아키텍처에 대한 연구에 동기를 부여했습니다.

탱글 및 방향성 비순환 그래프 소개

IOTA의 얽힘은 기존 블록체인에서 크게 벗어난 것을 의미합니다.

탱글은 블록의 선형 체인이 아니라 방향성 비순환 그래프(DAG) 데이터 구조입니다.

트랜잭션은 그래프에서 정점으로 표시되며, 블록으로 순서화되지 않고 서로 연결되어 있습니다.

새 트랜잭션을 발행하려면 사용자는 간단한 작업 증명 계산을 수행하여 이전 트랜잭션 두 건의 유효성을 검사해야 합니다.

이러한 승인은 디렉티드 에지로 표시되며, 발급된 트랜잭션이 이전 두 트랜잭션의 유효성을 참조하고 확인한다는 것을 확인합니다.

시간이 지남에 따라 트랜잭션은 서로 연결되어 합의를 제공하는 승인 네트워크를 형성합니다.

이 DAG 구조는 새로운 트랜잭션이 네트워크에 합류함에 따라 엉킴을 수평적으로 확장할 수 있게 해줍니다.

사용자가 이전 거래를 확인하기 때문에 거래가 많을수록 더 많은 확인이 이루어지고 보안이 강화됩니다.

처리량을 제한하는 고정된 블록 크기나 간격은 없습니다. 네트워크에서 활동이 많을수록 트랜잭션이 더 빨리 확인됩니다.

탱글(DAG)의 주요 속성

탱글이 확장 가능한 탈중앙화 암호화 원장으로 기능할 수 있도록 하는 몇 가지 주요 기능입니다:

• 비동기식 합의 - 트랜잭션은 순차적 블록이 아닌, DAG를 통한 무작위 승인 과정을 통해 확률적 완결성에 도달합니다. 이를 통해 병목 현상 없이 높은 처리량을 달성할 수 있습니다.
• 거래 수수료 없음 - 사용자가 직접 트랜잭션을 인증하여 발급하므로 트랜잭션을 제출하는 데 비용이 들지 않습니다. 이를 통해 소액 결제와 IoT 기기 간의 잦은 거래가 가능합니다.
• 분산형 보안 - 네트워크가 커질수록 더 많은 트랜잭션이 검증되고 유효성이 검사됩니다. 사용자가 많다는 것은 더 나은 분산 보안을 의미합니다.
• 확장 가능한 처리량 - 병렬화된 검증 프로세스로 인해 네트워크 활동에 따라 초당 트랜잭션이 증가합니다. 블록 크기에는 제한이 없습니다.

탱글은 IOTA 암호화폐 네트워크에서 사용되는 DAG의 일종입니다.

IOTA와 탱글 기술은 다양한 애플리케이션에 적합한 확장 가능한 분산 원장 아키텍처를 제공합니다:

• 사물 인터넷(IoT) - 기기 간 소액 결제를 활성화하고 기기 간에 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 제공합니다. 예를 들면 전기 자동차 충전, 공급망 추적, 무선 센서 네트워크 등이 있습니다.
• 스마트 시티 - 연결된 디바이스 네트워크를 통해 공공 서비스의 효율성과 투명성을 개선합니다. 스마트 폐기물 관리, 오염 모니터링, 스마트 주차 등의 애플리케이션.
• 디지털 신원 - 사용자가 탈중앙화된 네트워크에서 자신의 개인 데이터와 신원을 소유하고 제어할 수 있습니다.
• 금융 서비스 - 원장에 걸쳐 토큰화된 자산의 정산은 물론 마찰 없는 소액 결제를 위한 인프라를 제공합니다.
• 헬스케어 - 의료 기록을 안전하게 공유 및 감사하고, 의료 IoT 센서 데이터에 액세스하고, 스마트 의료 시스템과 통합할 수 있습니다.

IOTA의 탱글 채택은 아직 초기 단계이지만, 확장성, 무감각한 거래, 가벼운 프로토콜은 IoT 및 머신 이코노미 애플리케이션을 위한 기존 블록체인에 비해 고유한 이점을 제공합니다.

이미 사용 사례를 검토 중인 기업으로는 Dell, 인텔, TM 포럼, 노르웨이 최대 은행 DNB, 에너지 소프트웨어 회사 Grid+ 등이 있습니다.

네트워크 효과가 개선되고 기술이 성숙해짐에 따라 기업 및 공공 부문의 도입이 가속화될 전망입니다.

방향성 비순환 그래프(DAG)와 탱글은 어떻게 작동하나요?

방향성 비순환 그래프(DAG)는 노드와 에지로 구성된 데이터 구조로, 각 에지는 하나의 노드로부터 방향이 지정됩니다.노드 로 이동하며 주기가 없습니다.

즉, 한 노드에서 시작하여 가장자리를 따라 같은 노드로 돌아가는 것은 불가능합니다.

DAG는 작업 종속성 그래프나 타임라인과 같이 자연스러운 순서를 가진 데이터를 표현하는 데 자주 사용됩니다.

예를 들어, 작업 종속성 그래프를 사용하여 일련의 작업을 완료해야 하는 순서를 나타낼 수 있습니다.

탱글은 IOTA 암호화폐의 트랜잭션을 저장하고 처리하는 데 사용되는 DAG의 한 유형입니다.

탱글은 노드로 표시되는 트랜잭션과 트랜잭션을 서로 연결하는 에지로 구성됩니다.

새 트랜잭션이 탱글에 추가되면 이전 트랜잭션 두 개를 참조해야 합니다.

두 개의 이전 트랜잭션을 검증하는 이 과정을 "작업 증명"(PoW)이라고 합니다. 작업 증명은 유효하지 않은 트랜잭션을 추가하기 어렵게 만들어 탱글을 보호하는 데 도움이 됩니다.

트랜잭션이 탱글에 추가되면 트랜잭션이 확정된 것으로 간주됩니다. 탱글에 추가되는 트랜잭션이 많을수록 각 트랜잭션의 보안은 더욱 강화됩니다.

다음은 탱글이 어떻게 작동하는지에 대한 간단한 예시입니다:

1. 앨리스가 밥에게 10 IOTA를 보내고 싶어합니다.
2. 앨리스가 새 트랜잭션을 생성하고 이전 트랜잭션 두 개를 참조합니다.
3. 앨리스가 트랜잭션을 탱글 네트워크에 브로드캐스트합니다.
4. 탱글 네트워크의 다른 노드는 트랜잭션을 수신하고 이전 트랜잭션 두 개를 참조하는지 확인하여 트랜잭션의 유효성을 검사합니다.
5. 트랜잭션이 유효하면 노드는 해당 트랜잭션을 자신의 탱글 사본에 추가합니다.
6. 이제 앨리스의 거래가 확정된 것으로 간주됩니다.

탱글은 기존 블록체인에 비해 다음과 같은 여러 가지 장점이 있습니다:

• 확장성: 탱글은 초당 많은 수의 트랜잭션을 처리할 수 있도록 확장 가능하도록 설계되었습니다.
• 필리스: 탱글에는 거래 수수료가 없습니다.
• 보안: 탱글은 작업 증명 프로세스에 의해 보호됩니다.

하지만 탱글은 아직 개발 중이며 스팸 거래의 위험과 네트워크 성능 개선의 필요성 등 해결해야 할 몇 가지 과제가 남아 있습니다.

전반적으로 DAG와 탱글은 트랜잭션 처리 방식을 혁신할 수 있는 잠재력을 지닌 유망한 기술입니다.

결론

탱글은 분산 원장 기술의 진화를 의미하며, DAG 기반 구조를 사용하여 기존 블록체인의 주요 확장성 한계를 극복합니다.

따라서 대량의 트랜잭션을 효율적으로 처리할 수 있어 사물 인터넷에서 소액 결제 및 기계 상호 작용을 활성화하는 데 적합합니다.

블록체인 애플리케이션이 계속 탐구됨에 따라, 탱글과 같은 DAG 아키텍처는 진정으로 탈중앙화되고 확장 가능한 트랜잭션 네트워크를 구축하기 위한 흥미로운 새로운 방향을 제시하고 있습니다.

요약하자면:

• 탱글은 선형 블록체인이 아닌 DAG를 사용하므로 확장성이 뛰어납니다.
• 트랜잭션이 이전 트랜잭션 2개를 검증하여 비동기식 합의를 가능하게 합니다.
• 채굴자나 거래 수수료가 없어 IoT를 위한 소액 결제가 가능합니다.
• 더 많은 사용자가 상호 연결된 유효성 검사로 보안 및 처리량 향상
• 수수료가 없고 처리량이 많아 머신 투 머신 거래에 이상적입니다.
• DAG 구조로 기존 블록체인의 확장성 문제 해결