이더리움 증명에 관한 인기 질문

(에밀리 모터/언스플래시)

빠르면 2022년 9월에 이더리움의 지분 증명(PoS)으로의 전환이 예상됨에 따라 이더 스테이킹과 합의 계층의 작동에 관한 수많은 질문과 오해가 더욱 명확해졌습니다.

지분 증명의 핵심 구성 요소 중 하나는 검증자(validator)입니다. 작업 증명의 채굴자와 마찬가지로 검증자는 이더리움에서 거래를 처리하고 이를 통해 네트워크 보안을 돕는 역할을 담당합니다. 특정 계약에 최소 32개의 이더(ETH)를 예치(스테이킹)하면 누구나 PoS의 검증자가 될 수 있습니다. 그런 다음 프로토콜은 새로운 블록을 제안하고 투표할 참가자를 무작위로 선택합니다. 이더리움에서 검증자가 되려면 실행 클라이언트, 합의 클라이언트, 검증자의 세 가지 소프트웨어가 필요합니다.

이더리움의 미래 지분 증명 네트워크의 기반인 비콘 체인에는 400,000명이 넘는 검증인이 있습니다. 새로운 검증자를 위한 슬롯은 12초마다 발생하여 새로운 블록을 생성하고 이를 네트워크의 다른 노드(참가자)에게 보냅니다.

블록체인 네트워크에서 에포크는 특정 이벤트가 발생할 시기를 지정하는 기간입니다. 예를 들어 보상이 분배되는 비율이나 거래를 검증하기 위해 새로운 검증인 그룹이 할당되는 시기 등이 있습니다. 시대를 활용하는 블록체인 프로토콜은 시대를 정의하는 기간에 따라 다릅니다. PoS 이더리움에서는 32개 슬롯(6.4분)마다 한 에포크가 발생합니다. 한 시대의 각 슬롯은 검증자 위원회(최소 128명의 검증자로 구성된 그룹)가 새 블록의 유효성을 제안하고 증명(투표)하는 설정된 시간을 나타냅니다.

검증 과정의 공정성을 보장하기 위해 비콘 체인은 스테이커를 무작위로 최소 128명의 검증자로 구성된 위원회로 그룹화하고 슬롯에 할당합니다. 그러나 블록 제안자는 특정 슬롯의 위원회 구성원일 수도 있고 아닐 수도 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이는 독립적입니다.

이제 검증인, 위원회 및 시대를 이해했으므로 검증인이 블록 보상을 얻는 방법을 알아볼 수 있습니다. 각 시대에는 32개의 위원회가 있습니다. 블록에 위원회가 할당된 후 위원회의 128명 중 무작위로 한 사람이 블록 제안자로 선정됩니다. 그 사람만이 새로운 거래 블록을 제안할 수 있는 유일한 사람이고 나머지 127명은 제안에 투표하고 거래를 증명합니다. 다수가 동의하면 블록이 블록체인에 추가되고 블록을 제안한 검증인은 공식 계산에 따라 가변 금액의 ETH를 받습니다.

참조: 이더리움 스테이킹은 어떻게 작동하나요?

검증인이 부정직하게 행동하거나 오프라인 상태가 되면 처벌이 따릅니다. 예를 들어, 여러 블록을 제안하거나(모호함) 모순된 증명(투표)을 제출하면 슬래싱이라는 처벌을 받게 되며, 이는 검증인이 스테이킹한 ETH의 일정 비율을 잃는다는 의미입니다. 삭감되는 이더의 양은 동시에 삭감되는 검증인의 수에 따라 달라지며, 이를 "상관관계 페널티"라고도 합니다. 단일 검증인의 경우 1%부터 검증인 지분의 100%까지 삭감될 수 있습니다.

완결성(Finality)은 블록체인의 거래가 불변이라는 개념입니다. 이는 정식 체인에 포함된 데이터가 변경, 취소 또는 손실될 수 없음을 보장합니다. 최종 상태에 도달하는 시간은 블록체인의 대기 시간 수준에 따라 다릅니다.

PoS Ethereum의 Finality는 결정론적 방법과 "체크포인트" 블록을 통해 구성됩니다. 각 에포크(32개 슬롯마다)의 첫 번째 블록은 체크포인트입니다. 그런 다음 참가자는 유효한 것으로 간주되는 체크포인트 쌍에 투표합니다.

체크포인트가 절대다수 투표(총 스테이킹된 ETH의 2/3)를 얻으면 정당화됩니다. 하위 체크포인트가 정당화되면 확정으로 업그레이드되고 이전의 모든 에포크도 확정됩니다. 본질적으로 정당화된 체크포인트와 최종화된 체크포인트의 차이는 타임라인의 어느 위치에 있는지에 따라 달라집니다.

PoS의 최종성에는 최소 2/3(초과반수 투표)가 필요하므로 공격자는 스테이킹된 전체 ETH의 최소 1/3로 투표하여 최종성을 방지할 수 있습니다. 그러나 이것이 비활성 누출이 발생하는 곳입니다. 체인이 4개 에포크 이상 최종성에 도달하지 못하면 비활성 누출로 인해 대다수에 반대하는 검증인이 스테이킹한 이더가 줄어들고 정직한 검증인이 체인을 마무리할 수 있습니다.