블록체인의 EMERsion: Emercoin의 비밀을 밝히다

Emercoin 지원 블록체인 기술의 적용 범위를 다루는 일련의 기사 중 첫 번째 기사에서는 이 암호화폐가 어떻게 생겨났는지, 그리고 호황을 누리고 있는 암호화폐 산업의 다른 모든 표본과 어떻게 다른지 살펴봅니다.

P2P 네트워크는 참여자 수가 증가함에 따라 효율성과 안정성이 증가합니다. 따라서 "단순한" 금융 애플리케이션을 뛰어넘는 엔터프라이즈 규모 및 글로벌 규모 솔루션을 위한 완벽한 도구입니다. 세상은 이제 이것을 깨닫기 시작했습니다. Emer에서는 이것이 처음부터 우리의 성장을 주도한 아이디어였습니다.

이머코인 코어

역사적으로 Emercoin 코어는 Peercoin에서 상속되었으며, Peercoin은 다시 Bitcoin에서 등장했습니다. Peercoin은 PoS(Proof-of-Stake) 합의라는 하나의 필수 혁신을 도입했습니다. 이를 통해 기존 작업 증명(PoW) 알고리즘을 확장하고 개선할 수 있었습니다.

합의는 분산 네트워크에서 성장하는 블록체인의 특정 버전을 검증하는 데 사용되는 알고리즘입니다. 모든 광부의 합의 결과"는 자체 자원을 사용하여 그러한 검증에 "투표"합니다. 이를 위해 새로 생성된 암호화폐로 보상을 받습니다. 즉, 채굴자는 코인과 교환하여 "네트워크 신뢰 유지" 서비스를 판매합니다.

그렇다면 누가 투표할 자격이 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

한 명의 사기성 사용자가 수백만 개의 지갑을 만들고 이 유령 투표를 사용하여 원하는 블록체인 버전을 검증할 수 있기 때문에 지갑이 될 수 없습니다.

이것은 IP 주소도 될 수 없습니다. 어떤 ISP도 대규모 네트워크를 속여 유령 유권자 무리를 만들 수 있기 때문입니다.

따라서 투표에는 복제하거나 위조할 수 없는 제한된 리소스가 필요합니다.

Bitcoin 시스템의 경우 Satoshi Nakamoto는 컴퓨팅 용량을 통한 검증을 포함하는 작업 증명 솔루션을 제안했습니다. 실제로 컴퓨터의 컴퓨팅 용량이 X인 경우 N개의 가상 하위 컴퓨터를 만들 수 있지만 총 컴퓨팅 용량은 X를 초과하지 않습니다. 다시 말해 이러한 가상 하위 컴퓨터의 소유자는 단일 사용자보다 더 많은 표를 얻습니다.

그런 다음 프로세서 이외의 컴퓨팅 리소스에 중점을 둔 다른 합의 개념이 제공되었습니다. 예를 들어, 용량 증명은 디스크 드라이브 용량을 기반으로 했습니다. 이것은 암호 화폐 생태계의 진화에서 군비 경쟁을 유발합니다. 채굴자는 장비 감가상각 비용이 채굴로 인해 발생하는 수입을 0으로 만들 때까지 하드웨어에 계속 투자합니다. 그런 다음 그들은 "채굴은 이익을 내지 못한다" 또는 "암호화폐는 사기에 불과하다"고 불평하기 시작합니다.

지분 증명은 Sunny King이 Peercoin에서 도입한 획기적인 개념입니다. Peercoin은 자체 코인으로 투표 용량을 제한했습니다. 이는 물질적 자원(프로세서, 디스크 드라이브)을 가상 자원(동전)으로 교체함으로써 군비 경쟁을 피하는 데 도움이 되었습니다. 그 결과 사람들은 더 큰 채굴력을 추구하기 위해 물질적 자원 돈과 전기 낭비를 중단했습니다.

PoS 알고리즘도 단점입니다. 예를 들어 내부자 공격에 취약합니다. 후자는 동적 체크포인트와 같은 추가 도구에 의해 부분적으로 방지됩니다. 일반적으로 PoS는 PoW보다 더 안전한 것으로 입증되었습니다.

Peercoin에서 사용하는 하이브리드 합의 프로토콜은 가장 안전한 것으로 간주되며 이것이 우리가 Emercoin 프로젝트의 기반으로 사용하는 이유입니다. 성공하려면 Emer의 공격자가 네트워크 전체 컴퓨팅 용량의 51%와 코인 스톡의 51%를 소유해야 합니다. 서로 다른 성격의 두 가지 장벽이 네트워크의 신용이 떨어지는 것을 방지합니다.

Peercoin이 선택된 또 다른 이유는 코어에 사용된 고전적이고 성숙한 비트코인 ​​코드입니다. 많은 보안 전문가들의 검토를 받았을 뿐만 아니라 여러 번의 실패한 공격에도 대처했습니다.

마지막으로, 우리는 기존 표준 및 사양을 최대한 준수할 수 있도록 프로젝트에 대한 산업적 접근 방식을 따르기를 원했으며 Bitcoin의 기술과 API는 사실상 암호화 산업의 표준을 결정했습니다.

Emercoin 대 Bitcoin: 유사점과 차이점

PoW+PoS 대 PoW

이미 언급했듯이 Emercoin은 하이브리드 합의 프로토콜을 사용합니다. Peercoin에서 가져왔습니다. 우리가 한 유일한 변경 사항은 PoS의 가중치를 약 80%로 늘리는 것이었습니다. 따라서 Emer는 보조 PoW 도구가 있는 기본적으로 PoS 기반 암호화폐입니다.

SHA-256

Emercoin은 동일한 SHA-256 해시 함수를 사용하여 블록을 닫습니다. 공식 표준이고 충분히 안전하기 때문에 선택했습니다. 게다가, 특수 ASIC은 이미 잠시 동안 SHA-256 마이닝을 수행하고 있으므로 마이너는 다른 알고리즘을 위해 설계된 새로운 특수 목적 하드웨어가 네트워크를 흔들고 마이닝 용량을 손에 통합하는 복잡성 혁명을 일으키지 않을 것이라고 확신할 수 있습니다. 그러한 새로운 하드웨어를 소유한 사람들.

참고로 우리는 범용 컴퓨터로 채굴하는 것을 반대합니다. 이 접근 방식은 관련 없는 당사자에게 잠재적으로 위험하기 때문입니다. ASIC이 등장하기 전에 많은 컴퓨터 바이러스가 영향을 받는 컴퓨터의 컴퓨팅 용량을 사용하여 비트코인을 채굴했습니다. ASIC은 이러한 멀웨어를 경제적으로 불가능하게 만들었습니다. 범용 컴퓨터를 통해 채굴된 다른 암호화폐는 여전히 이러한 위험에 노출되어 있습니다.

10분 블록 간격

Bitcoin 및 Peercoin과 마찬가지로 Emercoin은 블록을 닫는 데 10분을 제공합니다. 블록당 시간이 짧을수록 고아 블록과 더 많은 충돌이 발생하고 네트워크 안정성이 손실됩니다.

충돌 확률은 네트워크 업데이트 시간을 블록 종료 시간으로 나누어 계산합니다. 네트워크 업데이트 시간은 네트워크 토폴로지 및 부하에 따라 다릅니다. 비트코인 네트워크를 업데이트하는 데 몇 분이 걸립니다. 블록 닫는 시간을 분 미만으로 줄인 다른 암호화폐(예: Quark)는 네트워크 부하가 다소 커지는 즉시 지속적인 포크 노출에 직면합니다.

포크에 노출되지 않는 이더리움의 우수한 고스트 프로토콜을 언급함으로써 반대할 수 있습니다. 고아 블록("삼촌")은 결과 블록체인의 일부가 아니지만 체인 버전에 대한 투표에 참여하므로 블록 간격을 약 20초로 줄일 수 있습니다.

그러나 이 프로토콜에는 자체 취약점이 있습니다. 예를 들어, Ghost 네트워크는 특정 부하가 있는 이더넷 네트워크에서 엄청난 양의 트래픽이 발생할 때 네트워크 폭풍이 발생하기 쉽습니다. 간단히 말해서 네트워크는 업데이트 시간이 트래픽에 비례하기 때문에 취약합니다. 임계 부하(초당 너무 많은 트랜잭션)에서 업데이트 시간은 블록 생성 시간과 비슷해집니다. 이 경우 서로 다른 광부가 블록체인에 포함될 후보 블록을 독립적으로 생성할 수 있습니다. 그리고 여기에 놀라운 사실이 있습니다. 이 블록에는 동일한 트랜잭션이 포함됩니다. 따라서 그들은 다시 한 번 네트워크를 통해 순환하여 트래픽을 증가시킵니다. 즉, 더 많은 네트워크 부하, 더 많은 지연 및 더 많은 "삼촌"을 생성합니다. 네트워크는 DNS/NTP 증폭 공격에 노출된 것처럼 작동하며 동일한 네트워크 노드가 공격자와 피해자 모두가 됩니다.

또한 블록체인에는 하나의 후보 블록만 포함됩니다. 네트워크가 해당 블록뿐만 아니라 투표했지만 결과 블록체인에 포함되지 않은 동료 블록을 계산하는 데 리소스를 사용함에 따라 승인된 블록체인에 대한 신뢰가 급격히 감소합니다. 결과적으로 네트워크는 전체 컴퓨팅 용량의 51% 미만으로 공격을 받을 수 있습니다.

결론적으로 우리는 Satoshi Nakamoto가 제안한 접근 방식이 여전히 가장 유용하다고 생각합니다.

각 블록 후 복잡성 재계산

2016 블록마다(즉, 약 2주마다) 마이닝 복잡성을 재계산하는 비트코인과 달리 Emer 및 Peercoin 네트워크는 모두 새로운 블록이 있을 때마다 이를 수행하여 네트워크 안정성에 기여합니다. 다음은 예입니다.

예정된 복잡성 재계산 후 비트코인 ​​채굴자의 50%가 작업을 중단한다고 가정합니다. 그건 그렇고,이 상황은 보이는 것만큼 가능성이 높지 않습니다. 대규모 마이닝 풀을 호스팅하는 국가의 정부가 이를 위해 일부 법률을 제정하면 이런 일이 발생할 수 있습니다 . 곧 중국 에서도 마찬가지일 것 입니다. 결과적으로 블록을 닫는 간격이 20분으로 2배가 되고 블록 크기도 2배가 됩니다. 오늘날 많은 블록이 1MB의 한계에 도달했음을 고려할 때 많은 트랜잭션이 며칠 동안 확인되지 않은 상태로 유지될 가능성이 있습니다. 이는 현재 가격으로 판매하려는 사람들의 패닉과 더 많은 거래를 유발하여 상황을 더욱 악화시킬 수 있습니다. 시스템이 복구되려면 몇 주가 걸릴 것입니다.

새로운 블록마다 복잡성을 다시 계산하는 네트워크는 새로운 채굴자의 총 컴퓨팅 용량에 즉시 조정되기 때문에 그러한 위험에 노출되지 않습니다. 더욱이, 주로 PoS 암호 화폐이기 때문에 Emercoin은 채굴 및/또는 풀의 영향을 그다지 받지 않습니다. 모든 풀이 동시에 작동을 중지하더라도 블록을 추가하는 데 20% 더 많은 시간이 걸리고 조정 시스템은 단 24시간 이내에 이를 처리합니다.

수여된 PoW 블록 수 재평가

Emercoin은 채굴자 용량을 더 안정적으로 유지하기 위한 메커니즘이 하나 더 있습니다. 네트워크의 해시 비율(전체 채굴자 용량)을 사용하는 네거티브 피드백 루프입니다. 요점은 채굴자의 보상이 고정되어 있지 않고(비트코인의 경우처럼) 네트워크 복잡성의 4번째 루트에 반비례한다는 것입니다.

Emercoin의 수탁 가치가 증가하면, 즉 더 많은 사용자가 채굴을 시작하면 네트워크 복잡성에 기여하여 각 블록에 대한 보상이 감소합니다. 결과적으로 네트워크는 높은 법정화폐 인플레이션 으로부터 보호됩니다 . 반대로 채굴자가 어떤 이유로든 Emercoin에 대한 관심을 잃으면 시스템이 훨씬 덜 복잡해지고 더 높은 보상을 제공하여 채굴자를 유지합니다.

이론적으로 가장 효율적인 Emercoin 채굴 전략은 최소 용량과 최대 소득 공유를 사용하여 협력하고 채굴하는 것입니다. 그러나 광부들은 죄수의 딜레마의 변형에 직면할 것이기 때문에 이것은 불가능 합니다.

PoS에 대한 연간 수익률 6%

Emercoin은 PoS 암호화폐이기 때문에 채굴자는 지갑에 있는 채굴 하드웨어와 코인으로 수익을 창출할 수 있습니다. 우리는 PoS 보너스를 연 6%의 비율로 지불하기로 결정했습니다. 즉, 거래를 마감하는 데 사용된 코인이 한 달 이상 그대로 남아 있으면 블록을 닫는 데 사용할 수 있고 소유자에게 6%의 APY를 생성할 가능성이 있습니다. 코인이 사용되면 유휴 기간이 "소진"되고 새 소유자에게 새로운 유휴 기간이 시작됩니다. 즉, 6% APY가 최대 PoS 보상으로, 코인이 온전해야 받을 수 있습니다. 현재 PoS APY를 통한 실제 화폐증가율은 연 4~5% 정도이다. Emercoin이 더 널리 보급되고 거래가 더 많아짐에 따라 이 가치는 완전히 무효화되지는 않았지만 경질 화폐에 대한 일반적인 비율과 일치하도록 감소할 것입니다.

이 6% APY가 인플레이션을 유발한다고 반대할 수도 있지만 Emercoin에는 디플레이션 추세가 있습니다. 연초 대비 4배 가까이 오른 환율에서도 이를 알 수 있다. 이러한 순진한 모델과의 불일치는 코인 가치가 상응하는 경제적 가치와 연결되어 있기 때문입니다. 경제 성장은 코인 가치의 증가를 수반하므로 PoS는 다른 요소에 비해 전체 머니 스톡 성장에 미미한 기여를 합니다.

Emercoin 발행 및 무효화

위로부터 Emercoin 머니 스톡이 영구적으로 성장할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 첫 번째 근사값에서는 사실인 것 같습니다. 실제로 합의를 유지하는 참가자는 네트워크에 서비스를 판매하고 새로 생성된 코인으로 보상을 받습니다. 그러나 Emercoin은 코인을 무효화하여 코인 발행의 균형을 유지하는 메커니즘을 가지고 있습니다. NVS로 코인을 보내거나 계정을 구매하는 것과 같은 블록체인 서비스에 대해 수수료를 지불하면 됩니다. 즉, 코인 발행에 한계가 있고 무효화하는 도구가 없는 비트코인과 달리 Emercoin은 코인을 무기한 발행할 수 있지만 균형을 유지하는 반대 프로세스가 있습니다. 네트워크에 서비스를 판매하는 참가자는 보상을 받고 네트워크에서 서비스를 구매하는 참가자는 비용을 지불합니다.

대략적인 추정치와 현재 사용 가능한 요소를 고려하면 80년 이내에 총 약 10억 개의 EMC가 생성될 것입니다.

외부 IP 주소 공개

Emercoin이 구현한 최초의 고유한 혁신은 외부 IP 주소를 공개하는 STUN 도구인 RFC5389 프로토콜이었습니다. NAT 후 지갑 소프트웨어가 제대로 작동하려면 외부 IP 주소를 알아야 합니다. 비트코인은 중앙 집중식 서버( http://checkip.dyndns.org ) 에 주소를 지정하여 비트코인을 받았고 다른 사람들은 여전히 ​​받고 있습니다 . 나중에 UPNP 및 수동 구성 설정으로 전환되었습니다. 우리는 UPNP가 다계층 NAT 이후에 작동하지 않는 것과 같은 몇 가지 이유로 이 접근 방식을 거부했습니다. 결국 중앙 집중식 서버를 전혀 사용하지 않고 VoIP에서도 비슷한 용도로 사용되는 STUN 표준을 적용하기로 했습니다. 현재 사용 가능한 가장 완전한 공개 STUN 서버 목록을 관리하고 STUN 하위 시스템 내에서 이러한 서버를 사용하여 외부 IP 주소를 식별합니다.

트랜잭션 옵티마이저

Transaction Optimizer는 Emercoin에서 구현된 또 다른 고유한 혁신입니다.

거래가 포함된 블록체인이 있는 암호화폐는 새 거래를 생성할 때 지출할 하위 집합을 선택해야 합니다. 비트코인 및 기타 암호화폐는 1,000개의 무작위 샘플을 사용하여 필요한 금액에 최대한 가까운 금액을 포함하는 하위 집합을 선택하는 확률적 알고리즘을 사용합니다. 그러나 지갑에 정확한 합계와 일치하는 하위 집합이 포함되어 있더라도 표준 알고리즘은 거의 항상 이를 간과하여 지불을 위한 새 거래를 생성하고 차액을 유지합니다. 이로 인해 대형 트랜잭션이 생성되고 차액을 사용하기 위해 향후 트랜잭션이 생성됩니다.

이 알고리즘은 또한 "금가루" 문제를 일으켜 많은 수의 낮은 가치의 거래를 발생시킵니다.

Emercoin은 거래의 하위 집합을 선택하는 데 동적 프로그래밍 접근 방식을 적용합니다. 이 알고리즘은 존재하는 경우 완벽하게 일치하는 하위 집합을 찾는 것이 보장됩니다. 우리의 평가에 따르면 평균 거래 금액이 5% 감소하여 블록체인 성장이 느려졌습니다.

분산 동적 체크포인트

PoS 암호화폐는 일부 특이한 PoS 관련 공격에 취약합니다. 그 중 가장 위험한 것은 "내부자 공격"입니다. 사기 행위자가 이미 사용한 코인이 포함된 지갑에 대한 제어권을 획득하면 해당 지갑에 실제로 코인이 포함된 시간으로 롤백할 수 있습니다. 따라서 행위자는 코인의 51%에 대한 통제권을 획득하고 기본 블록체인보다 더 긴 대체 블록체인을 구축하고 블록체인 콘텐츠를 소급적으로 변경합니다.

이러한 공격은 블록체인의 구조 조정을 특정 깊이 수준으로 제한하는 체크포인트를 통해 방지할 수 있습니다. 비트코인은 지갑 코드에 내장된 하드 체크포인트만 사용합니다. 이러한 체크포인트는 지갑이 업데이트될 때마다 업데이트됩니다. 반면 Peercoin과 Emercoin은 온라인으로 전송된 체크포인트 데이터와 함께 동적 체크포인트를 사용합니다. 이를 통해 고객 측에서 코드 업데이트가 필요하지 않으며 체크포인트 구조를 지속적으로 업데이트할 수 있습니다.

Peercoin은 체크포인트 데이터를 보낼 노드를 하나만 제공합니다. 여러 노드에서 보내는 경우 이러한 데이터는 네트워크 충돌을 생성합니다. 따라서 이 노드에 장애가 발생하면 동적 체크포인트 데이터가 업데이트되지 않습니다.

반면 Emer는 여러 독립 노드가 중복 체크포인트 데이터를 보내는 것을 방지하는 분산 동적 체크포인트 알고리즘을 구현했습니다. 이는 일부 노드가 고장나더라도 체크포인트가 계속 업데이트되기 때문에 네트워크 안정성에 기여합니다.

이더리움 스타일의 스마트 계약 없음

Emercoin은 그러한 계약을 제공하지 않으며 이를 도입할 의도가 없습니다. 우리는 보안상의 이유로 그러한 계약을 전적으로 반대합니다. 우리는 항상 Turing-complete 작업 종속 코드의 무단 다운로드가 매우 위험하다고 믿었으며 최근 3,100만 달러 상당의 Ether 절도 가 우리가 옳았다는 것을 증명했습니다.

이름-값 스토리지(NVS)

NVS(Name-Value Storage) 하위 시스템은 Namecoin 분산형 DNS 암호화폐에서 영감을 받은 실용적인 외부 가치를 가진 우리의 핵심 혁신입니다.

분산 DNS에 중점을 두었던 Namecoin의 유사한 구조와 달리 Emercoin NVS 는 공유 제어가 가능한 신뢰할 수 있는 분산 범용 스토리지 시스템입니다.

간단히 말해서, 이 하위 시스템은 최대 20Kb 크기의 바이너리 데이터를 저장할 수 있습니다. 이러한 데이터 포인트는 전체 네트워크에 대해 고유한 최대 512바이트의 검색 키에 연결됩니다. 모든 기록은 해당 지갑 소유자의 지불 주소와 연결됩니다.

수취인 주소 소유자는 기록을 관리할 권한이 있는 유일한 사람입니다. 기록 관리는 이전 기록을 대체하기 위해 새 기록을 생성하거나 소유권을 다른 수취인 주소로 이전하는 것을 의미합니다. 오래된 기록은 절대 지워지지 않으며 관련 블록체인에서 계속 액세스할 수 있습니다. 따라서 각 레코드에는 소유권 변경에 대한 전체 기록이 있습니다.

기술적으로 블록체인 의 레코드는 레코드 소유자의 수취인 주소로 인해 0.01 EMC 트랜잭션(곧 0.0001 EMC 로 축소됨 )의 결과입니다 . 따라서 이 결과에는 NVS 내용이 포함됩니다. 유출을 승인하는 개인 키는 지갑 내부에서만 찾을 수 있기 때문에 레코드 소유자는 이 결과를 사용할 권한이 있는 유일한 사람입니다. 이 금액을 지출하려면 수취인 주소를 포함하여 레코드의 값 또는 기타 속성을 수정해야 합니다. 후자의 경우 기록은 수취인 주소가 포함된 지갑으로 전송됩니다.

NVS 하위 시스템은 JSON API(비트코인과 유사) 또는 지갑 GUI를 통해 주소를 지정할 수 있습니다.

Emercoin NVS 시스템은 2017년부터 2018년까지의 추가 게시물에서 설명할 모든 Emercoin 기반 서비스를 강화하는 것이므로 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.