Bitcoin 확장성 문제

Bitcoin scalability problem
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로그 척도의 월별 트랜잭션 수

Bitcoin scalability 문제는 Bitcoin 네트워크가 [1]단기간에 플랫폼에서 대량의 트랜잭션 데이터를 처리할 수 있는 제한된 능력을 말합니다.이는 Bitcoin 블록체인의 레코드(블록으로 알려져 있음)가 크기와 [2]빈도에 제한이 있다는 사실과 관련이 있다.

Bitcoin의 블록은 Bitcoin [3]: ch. 2 네트워크의 트랜잭션을 포함합니다.Bitcoin 네트워크의 온체인 트랜잭션 처리 용량은 평균 블록 생성 시간 10분, 원래 블록 크기 제한 1메가바이트로 제한됩니다.이것들은 공동으로 네트워크의 throughput을 제한합니다.평균 또는 중간 트랜잭션 크기를 사용하여 추정된 트랜잭션 처리 능력은 [2]초당 3.3 ~ 7 트랜잭션입니다.이 문제를 해결하기 위해 제안되고 활성화된 다양한 솔루션이 있습니다.

배경

블록 크기 제한은 Bitcoin의 합의 프로토콜의 작업 증명 난이도 조정 설정과 맞물려 Bitcoin의 거래 처리 능력의 병목 현상을 구성합니다.이로 인해 거래 수수료가 상승하고 [4]블록에 들어가지 않는 거래의 처리가 지연될 수 있습니다.Bitcoin 규모를 어떻게 조정할 것인지에 대한 다양한 제안이 나왔고, 이에 대한 논쟁이 벌어졌다.2017년 비즈니스 인사이더는 이 논쟁을 "비트코인의 [5]미래를 둘러싼 이념 싸움"으로 규정했다.

포크

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네트워크의 트랜잭션 처리 한도를 증가시키려면 포크로 알려진 프로세스에서 bitcoin의 기술적 기능을 변경해야 합니다.포크는 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

하드 포크

하드 포크는 오래된 규칙에 따라 검증되는 소프트웨어가 새로운 규칙에 따라 생성된 블록을 무효로 간주하도록 규칙을 변경하는 것입니다.하드 포크의 경우 새로운 규칙에 따라 동작하는 모든 노드는 소프트웨어를 업그레이드해야 합니다.한 노드 그룹이 오래된 소프트웨어를 계속 사용하고 다른 노드가 새로운 소프트웨어를 사용하면 영구적인 분할이 발생할 수 있습니다.

예를 들어, Etherinum은 2016년에 코드상의 취약성을 악용하여 해킹당한 DAO의 투자자들을 "전체화"하기 위해 강제 조업되었다.이 경우 포크가 분할되어 Ethernet과 Ethernet Classic 체인이 생성되었습니다.2014년 Nxt 커뮤니티는 주요 암호 화폐 거래소에서 5천만 NXT를 도난당한 영향을 완화하기 위해 블록 체인 레코드를 롤백하는 하드 포크를 검토하도록 요청받았습니다.하드포크 제안은 거절당했고 협상과 몸값 지불을 거쳐 일부 자금을 회수했다.또는 2013년 [6]3월 12일 비트코인 분할의 경우와 같이 영구적인 분할을 방지하기 위해 새로운 소프트웨어를 사용하는 노드의 대다수가 이전 규칙으로 돌아갈 수 있습니다.

보다 최근의 하드포크 사례는 2017년 Bitcoin의 경우로, Bitcoin [7]Cash가 분할되었다.네트워크 분할은 수요를 [8]수용하기 위해 초당 트랜잭션 수를 늘리는 방법에 대한 불일치가 주된 원인이었습니다.

Bitcoin Cash(BCH)는 최대 블록 크기를 늘리는 Bitcoin의 하드 포크입니다.Bitcoin XT, Bitcoin Classic, Bitcoin Unlimited는 각각 최대 블록 크기 증가를 지원했다.2017년 8월 1일, BTC가 분기한 날, BTC 블록체인은 두 개의 블록체인으로 나뉘었습니다. 하나는 현재 Bitcoin에 유효한 규칙에 따라 유지되고 다른 하나는 Bitcoin Cash에 유효한 규칙에 따라 유지되었습니다.만약 누군가가 포크 전에 Bitcoin 체인에 동전을 가지고 있고 아직 그것들을 옮기지 않았다면, 한 쪽 또는 다른 쪽 또는 두 쪽 체인에 동전을 옮길 수 있었다.따라서 분할 당시 모든 Bitcoin 보유자도 Bitcoin Cash 보유자가 되었다.따라서 Bitcoin과 Bitcoin Cash는 분리되어 있으며 서로, 피아트 통화 및 기타 자산에 대해 완전히 독립적인 가치로 거래됩니다.

Bitcoin SV(이하 "BSV")는 Bitcoin Cash의 하드 포크이며 무제한 블록 캡 [9]크기를 구현하여 Bitcoin 확장성 문제를 해결하는 것을 목표로 하는 Bitcoin 프로토콜을 경쟁적으로 구현하여 네트워크가 무제한 크기의 블록을 생성할 수 있도록 합니다.

소프트 포크

소프트 포크 또는 소프트 포킹 변경은 오래된 네트워크 노드가 새로 업그레이드된 [3]: glossary 노드에 이은 규칙을 따르지 않을 때 발생할 수 있는 블록 체인의 포크로 설명됩니다.이로 인해 오래된 노드가 새 노드에 유효하지 않은 것처럼 보이는 데이터를 받아들이거나 사용자가 인식하지 못하는 사이에 동기화되지 않을 수 있습니다.이는 변경된 규칙에 따라 노드가 블록 처리를 중지하는 하드포크와 대조됩니다.

분리위트니스는 소프트포크의 한 예이다.

소프트 포크의 경우 새로운 규칙에 따라 동작하는 모든 마이닝노드는 소프트웨어를 업그레이드해야 합니다.

효율 향상

기술적 최적화는 Bitcoin 트랜잭션을 수신, 처리 및 기록하는 데 필요한 컴퓨팅 리소스의 양을 줄여 Bitcoin 네트워크에 추가 수요를 발생시키지 않고 처리량을 증가시킬 수 있습니다.이러한 변경은 포크가 필요한 네트워크 또는 개별 노드 소프트웨어(Bitcoin Core 등)를 변경할 수 있습니다.

  • Schnorr 시그니처는 오랜 개발자이자 Blockstream 공동 설립자인 Pieter Wuille에 의해 확장 솔루션으로 제안되었습니다.
  • Merkelized Abstract Syntax Tree(MAST; 메르켈화 추상 구문 트리)는 Johnson Lau가 제안한 것으로, 스마트 계약(복잡한 스크립트)의 사이즈를 줄이고 프라이버시를 높입니다.
  • Mihir Bellare의 2006년 논문에서는 O(1) 사이즈로 시그니처를 집약할 수 있습니다.즉, 여러 명의 서명자를 보유하는 데 더 많은 공간이 필요하지 않습니다.Bellare-Neven은 하나의 [10]키를 위해 Schnorr로 줄였다.Bellare-Neven이 [11][12][better source needed]구현되었습니다.

'레이어 2' 시스템

주요 기사:라이트닝 네트워크
라이트닝 네트워크의 개요

라이트닝 네트워크(LN)는 신뢰할 수 없는 [13]운영을 희생하지 않고 비트코인의 확장성과 속도 향상을 목표로 하는 프로토콜이다.라이트닝 네트워크는 결제 채널을 개설하기 위해 블록체인에 자금거래를 해야 한다.채널이 개설되면 연결된 참가자는 채널 내에서 신속한 결제를 할 수 있으며, 중간 노드의 채널 간 "홉"을 통해 거의 또는 무료로 결제를 라우팅할 수 있습니다.

2018년 1월 Blockstream은 웹 소매업체를 위한 결제 처리 시스템인 "번개 요금"을 출시했으며, 2018년 1월 27일 현재 200개 노드가 가동 중인 메인넷에서 번개가 발생하고 있음을 지적하고 "테스트 중"으로 간주해야 한다고 조언했습니다.

2018년 3월 15일 Lightning Labs는 bitcoin 메인넷용 lnd Lightning Network 구현 베타 버전을 출시했으며, 2018년 3월 28일 ACINQ는 eclair 구현 및 데스크톱 애플리케이션의 메인넷 베타 버전을 출시했다.

2019년 1월 온라인 소매업체 비트리필은 라이트닝 네트워크를 통해 그들이 받는 다른 어떤 암호 화폐보다 더 많은 금액을 Bitcoin으로 받는다고 발표했다.

2021년 6월, 엘살바도르 입법회는 [14][15][16]엘살바도르에서 Bitcoin을 합법 화폐로 만드는 법안을 의결했다.LN 기반 지갑을 사용한 엘존테의 Bitcoin Beach 생태계가 성공했기 때문이다.정부는 시민들이 다른 Bitcoin Lightning [17]지갑을 자유롭게 사용할 수 있도록 하면서 Lightning Network 프로토콜을 활용한 지갑을 도입할 것이다.

블록 크기 증가

Bitcoin의 트랜잭션 처리량은 두 가지 매개 변수에 의해 제한됩니다.

  • 블록 시간은 새로운 블록이 체인에 추가되는 빈도를 결정합니다.
  • 블록 크기는 모든 블록에 추가할 수 있는 데이터 양을 결정합니다.

Bitcoin의 블록 타임은 10분, 블록 사이즈는 1MB로, Bitcoin의 역사를 통해 다양한 제한 증대와 이를 완전히 없애자는 제안이 제기되어 왔다.라이트코인은 Bitcoin보다 블록 생산 속도가 4배 빨라 스루풋이 4배 향상됩니다.도게코인은 블록 타임이 1분으로 처리량이 더 높습니다.Bitcoin Cash는 블록 크기가 32MB이므로 Bitcoin보다 처리량이 32배 더 많습니다.Bitcoin SV는 블록 크기 제한을 완전히 없앴다.

제안.

  • 2015년에는 Jeff Garzik의 BIP100과 Gavin Andresen의 BIP101이 소개되었습니다.
  • Bitcoin XT는 블록 크기 [18]제한을 늘려 Bitcoin의 거래 처리 능력을 높이기 위해 2015년에 제안되었습니다.
  • Bitcoin Classic은 블록 크기 제한을 늘려 Bitcoin의 거래 처리 능력을 높이기 위해 2016년 제안되었습니다.
  • '홍콩 협약'은 2016년 일부 광부와 개발자들이 합의한 것으로, 2015년 12월 Bitcoin Core 개발자들이 수립한 SegWitned Witness(SegWit) 제안 활성화가 모두 2MB로 확대되는 일정을 담고 있었지만, 두 가지 모두 놓쳤다.
  • SegWit2x는 암호 화폐인 Bitcoin의 제안 하드 포크였다.2017년 8월, Seagated Witness의 시행은 SegWit에 의해 효과적인 블록 크기를 늘리려는 사람들과 블록 크기를 더 [19]큰 블록 크기로 늘리려는 사람들이 타협한 이른바 "뉴욕 협정"의 전반부에 불과했습니다.SegWit2x의 후반부는 2017년 11월 블록사이즈를 2메가바이트로 늘리기 위해 하드포크를 사용했다.2017년 11월 8일, SegWit2x 개발자들은 2017년 11월 16일 경에 계획된 하드 포크가 합의 부족으로 당분간 취소되었다고 발표했다.
  • Bitcoin Unlimited는 블록 크기 제한을 늘리기 위한 광부 유연성을 주창했으며 채굴 풀 ViaBTC, AntPool, 투자자 Roger Ver에 의해 지원되었습니다.

Bitcoin Unlimited의 제안은 블록 크기 매개변수가 하드코딩되지 않고 노드와 광부들이 '신흥 컨센서스'라고 부르는 아이디어를 이용해 원하는 크기에 대한 지원을 플래그화한다는 점에서 Bitcoin Core와 다르다.Bitcoin Unlimited 제안을 지지하는 사람들은 이데올로기적인 관점에서 광부들이 네트워크를 보호하는 하드웨어이기 때문에 스케일링 솔루션을 결정해야 한다고 주장한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ [블록체인의 한계]확장과분산화]사회과학연구네트워크사이버 보안, 프라이버시 및 네트워크 eJournal.2019년 4월 21일에 접속.
  2. ^ a b Croman, Kyle; Eyal, Ittay (2016). "On Scaling Decentralized Blockchains" (PDF). Financial Cryptography and Data Security. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 9604. pp. 106–125. doi:10.1007/978-3-662-53357-4_8. ISBN 978-3-662-53356-7. Retrieved 10 December 2017. The maximum throughput is the maximum rate at which the blockchain can confirm transactions. Today, bitcoin’s maximum throughput is 3.3–7 transactions/sec [1]. This number is constrained by the maximum block size and the inter-block time.
  3. ^ a b Antonopoulos, Andreas M. (April 2014). Mastering Bitcoin. Unlocking Digital Crypto-Currencies. O'Reilly Media. ISBN 978-1-4493-7404-4.
  4. ^ Pearson, Jordan (14 October 2016). "'Bitcoin Unlimited' Hopes to Save Bitcoin from Itself". Motherboard. Vice Media LLC. Retrieved 17 January 2017.
  5. ^ Williams-Grut, Oscar; Price, Rob (26 March 2017). "A Bitcoin civil war is threatening to tear the digital currency in 2 — here's what you need to know". Business Insider. Retrieved 2 July 2017.
  6. ^ Lee, Timothy (12 March 2013). "Major glitch in Bitcoin network sparks sell-off; price temporarily falls 23%". Arstechnica. Archived from the original on 20 April 2013. Retrieved 25 February 2018.
  7. ^ Smith, Oli (21 January 2018). "Bitcoin price RIVAL: Cryptocurrency 'faster than bitcoin' will CHALLENGE market leaders". Express. Retrieved 6 April 2021.
  8. ^ "Bitcoin split in two, here's what that means". CNN. 1 August 2017. Retrieved 7 April 2021.
  9. ^ Bitcoin Association. "BitcoinSV.com". Retrieved 5 January 2022.
  10. ^ "kanzure/diyhpluswiki". GitHub. 9 October 2021.
  11. ^ "[WIP] Aggregate signature module implementation by apoelstra · Pull Request #461 · bitcoin-core/Secp256k1".
  12. ^ "Note that aggsig paper was rejected by ysangkok · Pull Request #479 · bitcoin-core/bitcoincore.org". GitHub.
  13. ^ Antonopoulos, Andreas (2017). Mastering Bitcoin (2nd ed.). O'Reilly. pp. 297–304. ISBN 978-1491954386.
  14. ^ Aleman, Marcos (9 June 2021). "El Salvador makes Bitcoin legal tender". Associated Press. Retrieved 16 June 2021.
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  16. ^ "El Salvador first country to approve bitcoin as legal tender". Agence France Presse. 9 June 2021. Retrieved 16 June 2021.
  17. ^ @nayibbukele (28 June 2021). "Aclarando la desinformación que están..." (Tweet) – via Twitter.
  18. ^ Alex Hern (17 August 2015). "Bitcoin's forked: chief scientist launches alternative proposal for the currency". the Guardian. Retrieved 20 August 2015.
  19. ^ Vigna, Paul (8 November 2017). "Bitcoin Dodges Split That Threatened Its Surging Price". The Wall Street Journal. Retrieved 8 November 2017.