탈중앙화 이해


https://cexplorer.io/article/understanding-decentralization

블록체인 기술 영역에서 탈중앙화는 그 초석입니다. 그러나 그것은 종종 신화와 오해의 구름에 가려져 있습니다. 이 개념은 중추적이지만 보이는 것만큼 간단하지는 않습니다. 분산화를 측정하거나 다양한 블록체인을 비교하는 것은 복잡한 과제를 제시합니다. 이 글은 이러한 복잡성을 밝히는 것을 목표로 합니다. 예시 이미지를 통해 우리는 분산화의 기본 원칙을 탐구하여 블록체인 기술의 필수 기능에 대한 보다 명확한 이해를 제공할 것입니다. 이 깨달음의 여정을 시작하는 데 동참해 주십시오.

블록체인은 분산 및 분산 네트워크입니다.

"분산형"이라는 용어는 중앙 제어 지점이 없는 네트워크, 시스템 및 애플리케이션을 의미합니다. 이 개념은 노드가 중개자를 우회하여 직접 데이터를 공유하는 P2P(Peer-to-Peer) 네트워크의 핵심입니다.

블록체인 업계에서는 '탈중앙화’라는 용어가 느슨하게 사용되는 경우가 많습니다. 원래는 네트워크 아키텍처만을 언급했지만 블록체인 프로젝트의 특성은 이를 뛰어 넘습니다. 여기에는 프로젝트 관리, 소스 코드 유지 관리 팀, 거버넌스 및 네트워크 합의를 위한 리소스 배포가 포함됩니다.

먼저 네트워크 아키텍처에 중점을 두겠습니다.

분산 네트워크는 넓은 지역에 걸쳐 분산되어 있으며 데이터 처리 및 저장을 위한 여러 노드가 있습니다. 이러한 배포는 효율성, 신뢰성, 가용성, 무결성 및 보안을 향상시킵니다.

아래 이미지는 분산 네트워크를 보여줍니다. 개인이 운영하는 각 노드는 P2P 통신에 필수적인 네트워크 클라이언트를 실행합니다. 네트워크에서 각 노드는 동일한 전력을 보유합니다. 분산화의 맥락에서 우리는 네트워크에 동일한 지위를 가진 8개의 개체가 있다고 주장할 수 있습니다.
ea8f2754f6e2b47f9d3f0cbf17c502f9

노드는 협력하여 거래를 확산하고 검증합니다. 그들은 다른 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 모든 사용자는 P2P 통신 모델을 활용하여 서로 직접 상호 작용할 수 있습니다.

분산 네트워크는 분산되거나(중앙 권한 없음) 중앙에서 제어될 수 있습니다.

아래 이미지에서는 이전과 동일한 8개의 노드로 구성된 분산 네트워크를 볼 수 있습니다. 차이점은 모든 노드가 단일 개체인 Alice에 의해 제어된다는 것입니다(빨간색 화살표는 노드에 대한 제어를 나타냄). 네트워크는 효율성, 데이터 가용성 및 견고성 측면에서 매우 유사한 특성을 가질 수 있지만 중앙 집중식이므로 데이터 무결성, 보안 등에 영향을 미칩니다.
bdf01fcf7f5373887f1445fcf6796b61
Alice는 모든 노드를 종료하기로 결정하여 전체 네트워크를 종료할 수 있습니다. 또한 그녀는 데이터를 단독으로 제어할 수 있으므로 데이터를 변경할 수도 있습니다.

분산형 네트워크에는 중앙 권한이 없습니다. 탈중앙화의 핵심은 네트워크 합의, 즉 정기적으로 원장의 상태를 변경하는 것에 대한 합의에 도달하기 위해 노드가 사용하는 규칙입니다. 단일 주체가 네트워크를 제어하지 않아 민주적 운영이 보장됩니다. 누구나 자유롭게 네트워크에 가입하거나 탈퇴할 수 있습니다.

단일 중앙 기관 대신 네트워크는 권력을 공유하는 개체 그룹에 의해 결정됩니다. 분산형 네트워크에는 Sybil 공격에 대한 보호가 필요하며 이에 대해서는 나중에 논의하겠습니다. 전력 분배는 값비싼 자원의 보유를 기반으로 해야 합니다. 비트코인과 같은 PoW 네트워크의 경우 ASIC 하드웨어와 전기의 조합인 반면, Cardano나 Ethereum과 같은 PoS 네트워크의 경우 각각 ADA 및 ETH 코인입니다.

이는 일반적으로 엔터티가 다르기 때문에 시스템 불균형을 초래합니다. 더 많은 부를 갖고 값비싼 자원을 더 많이 획득할 수 있는 사람들은 분산형 네트워크에서 더 강력한 위치를 차지합니다.

아래 이미지는 분산 네트워크를 보여 주며, 각 개인이 보유한 PoS 코인 수에 따라 분산화가 결정됩니다.
eb3f72e8f8beb19ed7a8989bf6caff01
귀중한 자원을 소유한 주체가 노드를 운영하지 않고도 분산 네트워크를 제어할 수 있다는 것은 모순적으로 보일 수 있습니다. 많은 네트워크에서 이러한 리소스 소유자는 리소스를 위임하여 다른 노드의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

일반적인 믿음과는 달리, 분산화는 분산 네트워크의 노드 수로 측정되지 않습니다. 대신 위임 선택과 같은 보유자 간의 값비싼 리소스의 배포 및 관리에 의해 결정됩니다. 분산 네트워크에서 특정 노드는 더 큰 의미를 가지며 새로운 블록을 생성할 수 있는 권한을 갖습니다.

'분산형’이라는 용어는 향상된 효율성, 가용성 및 안정성을 위한 노드 지리적 분산을 의미합니다. 누구나 자신의 노드를 통해 네트워크에 기여할 수 있어야 하지만, 이것이 네트워크의 분산화를 크게 향상시키지는 않습니다. '분산형’이라는 용어는 의사결정 권한 분배가 필요한 통제 부재에 초점을 맞춥니다. 탈중앙화는 노드 소유권이 아니라 값비싼 자원의 소유에 의해 결정됩니다.
시빌 공격

블록체인 네트워크는 개방형이므로 누구나 여러 노드를 실행할 수 있습니다. 그러나 본질적으로 Sybil 공격에 면역이 되는 것은 아닙니다. 이에 저항하려면 분산화는 부의 손실 위험을 나타내는 희소하고 값비싼 자원을 소유하는 데 기반을 두어야 합니다. 이는 자원 소유자의 헌신과 정직성을 보장합니다.

Sybil 공격은 기업이 네트워크에 대한 통제권을 얻기 위해 여러 개의 가짜 ID를 생성할 때 발생합니다. 공격자는 의사 결정에 영향을 미치거나, 데이터를 조작하거나, 네트워크를 방해하는 것을 목표로 합니다. 단일 주체가 많은 노드를 저렴하게 운영할 수 있으므로 분산화는 노드 운영 능력에만 기반을 두어서는 안 됩니다.

연결된 각 노드가 새로운 블록을 생성하고 보상을 받을 권리가 있는 네트워크를 생각해 보세요. 보상 기회를 늘리기 위해 여러 클라이언트를 실행할 수 있습니다. Sybil 공격자는 이를 악용하여 저렴한 비용으로 여러 노드를 실행하여 정직한 참가자보다 불공정한 이점을 얻을 수 있습니다. 아래 이미지는 Sybil 공격자가 5개의 노드를 운영하는 시나리오를 보여줍니다. 한 주체가 블록 생산이나 거버넌스에 대한 대부분의 통제권을 갖고 있다면 네트워크는 중앙 집중화됩니다.
d757f95bd6a760299d8030cee05ef698
분산 네트워크 속성은 분산화에 큰 영향을 미치지 않습니다. 노드는 데이터를 보호하고 거래를 검증하지만, 운영자가 값비싼 리소스를 소유하지 않으면 합의나 거버넌스에 직접 참여할 수 없습니다.

대다수의 노드는 데이터 소비자일 뿐이며 대부분은 새로운 블록의 소비자입니다. 값비싼 자원을 소유하지 않으면 데이터(블록) 생산에 참여할 수 없습니다.

블록의 생산은 값비싼 자원을 소유한 사람들에 의해 관리됩니다. 그들은 새로운 블록을 생성할 노드를 결정합니다. 이 디자인은 Sybil 공격으로부터 보호합니다.

이미지는 Alice, Bob, Carol 및 Dave만이 일정량의 귀중한 자원을 소유하고 있음을 보여줍니다. Bob은 가장 많은 것을 가지고 있고 Dave는 가장 적은 것을 가지고 있습니다. 결과적으로, 이들 4개는 새로운 블록을 생성할 수 있습니다. 이 리소스가 부족한 Eve, Frank, Grace 및 Heidi는 단지 새로운 블록을 소비하는 노드를 가지고 있습니다. 이 네트워크에서는 Sybyl 공격을 수행할 수 없습니다. Sybyl 공격자의 위치는 Eve와 동일합니다. 즉, 그의 노드는 새 블록의 수동적 소비자일 뿐입니다.

이 네트워크를 공격하려면 값비싼 리소스를 확보해야 합니다. 이는 구매를 통해 직접 수행될 수 있으므로 부를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 또는 PoS 코인을 훔치거나 대규모 광산 회사의 해시율을 제어하는 등 사기적인 수단을 통해 간접적으로 이를 획득할 수도 있습니다. 그러나 이러한 간접 방법은 일반적으로 더 복잡합니다.
분산형 네트워크를 통한 제어

네트워크에서 제어권은 노드 운영자가 아닌 값비싼 리소스의 소유자에게 달려 있습니다. 리소스는 수많은 사람들이 소유할 수 있지만, 분산 네트워크에서 소수의 노드만이 블록 생산에 중요합니다. 따라서 수천 개의 노드가 있는 네트워크에도 불구하고 선택된 소수만이 네트워크 합의에 적극적으로 참여하고 나머지는 수동적인 데이터 소비자입니다.

패시브 노드가 갑자기 사용할 수 없게 되거나 심지어 모든 패시브 노드를 사용할 수 없게 되는 경우 네트워크 합의에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그 반대는 사실이 아닙니다. 활성 노드의 절반이 갑자기 사용할 수 없게 되면 네트워크가 네트워크 합의에 도달하지 못할 수 있습니다.

분산화 관점에서 중요한 것은 리소스 소유자와 어떤 노드가 네트워크에 필수적인지에 대한 결정입니다. 자원 소유자는 블록 생산을 위해 자원을 사용할 수 있지만 일반적으로 상당한 양이 필요합니다. 보다 일반적으로 그들은 네트워크 합의에 적극적으로 참여하는 노드를 운영하는 다른 개체, 즉 블록을 생성하는 다른 개체에 리소스를 위임합니다.

이미지는 분산형 네트워크를 보여줍니다. Alice, Bob, Carol 및 Dave의 노드만 블록을 생성합니다. Bob과 Carol은 값비싼 자원의 일부를 소유하고 있습니다. 다른 모든 사람들은 적극적인 합의 참가자입니다. 그들은 블록 생성 노드를 실행하는 운영자 중 한 명에게 리소스를 위임합니다(파란색 화살표는 리소스 위임을 나타냅니다). 모든 대표자 중에서 Olivia, Rupert 및 Wendy만이 패시브 노드(새 블록만 소비)를 운영합니다.

값비싼 자원은 Cardano의 ADA 또는 Bitcoin의 해시레이트일 수 있습니다. 비트코인의 시나리오에서는 코인 대신 ASIC 채굴기와 전력원을 찾을 수 있습니다. 비트코인과 카르다노는 근본적으로 비슷한 방식으로 작동합니다.

이것이 일반적인 블록체인 네트워크의 분산화 모습입니다. 요약해보자. 16개의 개체가 분산화에 참여하지만 그 중 14개 개체만이 값비싼 자원을 소유하고 있습니다. Alice와 Dave는 블록 생성 노드를 운영하지만 값비싼 리소스를 소유하지는 않습니다. 분산 네트워크에는 7개의 노드가 있지만 그 중 4개만이 블록을 생성합니다. 3개의 노드는 새 블록만 소비합니다. 실제로 참가자마다 수량과 비율은 다양합니다.

네트워크에는 블록 생성 노드보다 더 많은 위임자가 있는 경우가 많습니다. 비트코인과 같은 일부 네트워크에는 방대한 수의 노드가 있지만 활발하게 블록을 생성하는 비율은 극히 일부에 불과합니다(비트코인에는 대략 20개의 풀이 있으며 그 중 2개가 지배적입니다). 반대로 Cardano와 같은 네트워크에서는 대부분의 노드가 블록 생산에 참여합니다. Cardano에는 수천 개의 풀이 있습니다. 여러 풀을 운영하는 스테이킹 풀 운영자가 있습니다.

통치
탈중앙화의 복잡성을 완전히 이해하려면 팀의 역할을 고려해야 합니다. 지금까지 우리는 위임자(스테이커 또는 채굴자)와 블록 생산 노드에 있는 블록 생산 제어에 대해 논의했습니다. 활성 참가자는 주로 클라이언트가 정의한 규칙에 따라 새로운 블록 추가를 통해 원장 상태 변경에 주기적으로 동의합니다.

누가 규칙을 통제하는지 아는 것이 중요합니다. 이는 일반적으로 블록체인을 출시한 팀입니다. 이는 일반적으로 클라이언트를 처음 게시한 팀과 동일합니다.

그림은 한 팀이 세 가지 클라이언트 버전을 출시한 시나리오를 보여줍니다. 운영자는 자신의 노드에 설치할 클라이언트 버전을 자유롭게 선택할 수 있으므로 어떤 프로토콜 규칙을 채택하고 분산 네트워크 전체에 주로 적용할지 결정할 수 있습니다.

분산형 네트워크에서 팀은 규칙에 대한 통제력이 제한적입니다. 클라이언트의 모든 버전(대체 버전도 가능)은 공개적으로 사용 가능합니다. 팀은 운영자가 노드에 설치하는 클라이언트 버전을 제어할 수 없습니다.

널리 퍼진 신화 중 하나는 팀에 눈에 띄는 리더가 있으면 그가 네트워크의 규칙을 변경하거나 심지어 네트워크를 종료할 수도 있다는 것입니다. 그러나 필요한 양의 리소스를 소유하지 않으면 통화 정책과 같은 프로토콜의 주요 기능을 변경할 수 없습니다.

팀, 커뮤니티, 노드 운영자 간의 분쟁이 없으면 최신 클라이언트 버전을 설치하는 경향이 있습니다. 이 버전은 주요 규칙을 변경하지 않고 유지해야 하며, 사소한 변경 사항(버그 수정, 작은 개선 사항)만 도입하거나 대부분이 동의하는 업그레이드를 도입해야 합니다.

규칙 분쟁의 경우 귀중한 자원의 소유자가 가장 큰 영향력을 갖습니다.

리소스 보유자는 설치할 버전 선택을 담당하는 노드 운영자에게 자신의 리소스를 위임합니다. 위임자가 운영자의 버전 선택에 동의하지 않는 경우 리소스를 다른 곳에 위임할 수 있습니다. 따라서 운영자는 위임자의 선호도를 염두에 두고 버전 선택을 신중하게 고려해야 합니다.

이미지는 Alpha와 Omega라는 두 팀이 각각 고유하고 호환되지 않는 프로토콜 규칙을 사용하여 클라이언트를 출시하는 시나리오를 보여줍니다. 블록 생성 노드를 운영하는 세 명의 운영자는 알파 버전을 선택하고 다른 세 명은 오메가 버전을 선택합니다. 리소스 소유자는 적용할 규칙을 결정합니다. 이 특별한 경우에는 대부분의 값비싼 리소스가 Omega 버전에 투표합니다.


대부분의 기존 네트워크에서는 일반적으로 하나의 클라이언트가 우선합니다. 여러 팀이 대체 클라이언트 버전을 개발하는 것은 드문 일이며, 개발하더라도 이 버전은 소수에 해당하는 경우가 많습니다. 이는 이더리움의 경우에 분명합니다.

분쟁은 일반적으로 동일한 팀이 제작한 서로 다른 버전에 대해 발생합니다. 팀 내의 세력은 소스 코드 포크를 만들고 규칙을 수정하여 원래 버전과 호환되지 않게 만들 수 있습니다. 이 새 버전은 시행될 수 있지만 값비싼 리소스 소유자의 지원이 필요합니다. 새 버전이 승리하려면 값비싼 리소스의 대부분이 이를 지원해야 합니다.

블록 생산과 마찬가지로 네트워크는 값비싼 자원의 소유자에 의해 관리됩니다. 이는 Sybil 공격의 맥락에서 매우 중요합니다. 새 버전의 채택이 특정 버전의 클라이언트를 실행하는 노드 수에 의해 결정된다면, 다수의 IP 주소를 저렴하게 할당할 수 있는 Sybil 공격자가 잠재적으로 네트워크 규칙을 지시할 수 있습니다. 거버넌스는 Sybil 공격으로부터 보호해야 합니다. 정직한 행동은 잠재적인 재산 손실을 감수하면서 시행되어야 합니다.
결론

분산화는 주로 값비싼 자원의 분배에 달려 있습니다. 위임한 사람만이 네트워크에서 실행 가능한 블록 생성 노드(풀) 수에 영향을 미칠 수 있습니다. 탈중앙화를 조사하려면 먼저 자원을 소유한 개인의 수, 그들 중 고래의 확산 및 자원 관리를 조사하십시오. 특히, 리소스가 몇 개의 풀에 위임되는지가 중요합니다. 일부 풀은 지배적인 위치를 차지할 수 있는데, 이는 바람직하지 않은 현상입니다.

네트워크의 패시브 노드 수는 블록 생성 노드 수만큼 분산화에 중요하지 않습니다. 값비싼 자원의 분배는 거버넌스, 즉 자원 보유자의 대다수가 합의한 규칙을 유지하는 데에도 필수적입니다. 실행 중인 네트워크는 팀이나 CEO가 결정하는 것이 아니라 주로 리소스 소유자가 결정합니다. 아직 표준은 아니지만 여러 대체 클라이언트를 사용할 수 있다는 점은 유익합니다.