Artela 백서
6월 20일, 최첨단 병렬 EVM 레이어 1 프로젝트 Artela는 블록체인의 확장성을 완전히 해제하고 DApp이 예측 가능한 성능을 가질 수 있도록 하는 것을 목표로 하는 백서 풀 스택 병렬화를 발표했습니다.
예측 가능한 성능은 DApp에 예측 가능한 TPS를 제공하는 것을 의미하며, 이는 특정 비즈니스 시나리오에서 DApp에 매우 중요합니다. 퍼블릭 체인에 배포된 DApp은 일반적으로 블록체인의 컴퓨팅 성능과 저장 공간을 놓고 다른 DApp과 경쟁해야 합니다. 따라서 네트워크 정체의 경우 상대적으로 높은 거래 실행 비용과 비즈니스 운영 비용이 크게 발생합니다. DApp의 급속한 발전을 제한했습니다. 사용자가 분산형 인스턴트 메시징 소프트웨어를 사용하는 경우 기본 블록체인 네트워크의 블록 공간이 다른 DApp에 의해 점유되기 때문에 사용자의 메시지를 보내고 받을 수 없으며 이는 사용자 경험에 큰 타격을 줄 수 있습니다. .
예측 가능한 성능 문제를 해결하기 위해 가장 일반적인 접근 방식은 애플리케이션 전용 블록 공간인 애플리케이션 체인(Appchain) 이라고도 알려진 애플리케이션 특정 블록체인(Application-Specific Blockchain)을 사용하는 것입니다. 특정 블록체인.
Artela는 탄력적 컴퓨팅 개념을 기반으로 프로토콜 수준에서 DApp의 특정 요구에 따라 블록 리소스를 동적으로 조정하여 블록 공간 수요가 높은 DApp에 독립적인 확장을 제공하는 EBS(Elastic Block Space) 솔루션을 혁신적으로 제안합니다.
이 기사에서는 애플리케이션 체인과 탄력적 블록 공간을 각각 소개하고 두 가지의 장단점을 비교해 보겠습니다.
애플리케이션 체인의 개발 경로
애플리케이션 체인은 단일 DApp을 실행하기 위해 생성된 블록체인입니다. 애플리케이션 개발자는 기존 블록체인을 기반으로 구축하는 대신 애플리케이션과 상호 작용하는 사용자의 트랜잭션을 실행하는 맞춤형 가상 머신을 사용하여 처음부터 새로운 블록체인을 구축합니다. 또한 개발자는 특정 설계 요구 사항을 충족하기 위해 블록체인 네트워크 스택의 다양한 요소(합의, 네트워크 및 실행)를 사용자 정의하여 높은 혼잡, 높은 비용 및 공유 네트워크의 고정 기능과 같은 문제를 해결할 수 있습니다.
애플리케이션 체인은 새로운 개념이 아닙니다. 비트코인은 디지털 금을 위한 애플리케이션 체인으로 볼 수 있고, Arweave는 영구 저장을 위한 애플리케이션 체인으로 볼 수 있으며, Celestia는 데이터 가용성을 제공하는 애플리케이션 체인으로 볼 수 있습니다.
2016년부터 애플리케이션 체인에는 단일 칩 블록체인뿐만 아니라 다중 체인 형태, 즉 여러 개의 상호 연결된 블록체인으로 구축된 생태계도 포함되며, 주요 대표자는 코스모스(Cosmos) 와 팔카닷(Palkadot) 이다. Cosmos는 여러 개의 상호 연결된 블록체인 세계를 최초로 구상하고 블록체인의 체인 간 상호 작용 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. Cosmos SDK를 통해 체인을 신속하게 개발하고 출시할 수 있도록 IBC 프로토콜을 설계했습니다. Palkadot은 완벽한 블록체인 확장 솔루션이 되는 것을 목표로 합니다. Palkadot은 처음부터 공유 보안을 옹호하며, 서로 다른 파라체인은 교차 합의 정보를 통해 통신할 수 있습니다.
2020년 말 이더리움 확장 연구가 사이드 체인, 서브넷, 레이어 2 롤업 등 여러 솔루션에 집중되면서 애플리케이션 체인도 해당 형태를 부화시켰습니다. Polygon 과 같은 사이드 체인과 Avalanche 와 같은 서브넷은 사이드 체인이나 서브넷의 경험과 성능을 향상시켜 전반적인 서비스 역량을 향상시킵니다. Layer 2 Rollups는 모듈식 스택 형태로 애플리케이션 체인을 지원하며, 그 중 OP Stack 과 Polygon CDK 가 채택되었습니다. 증가하는 트랜잭션 수요를 충족하고 더 광범위한 상호 운용성을 제공하기 위해 Ethereum 네트워크의 처리량과 확장성을 높이는 것을 목표로 하는 레이어 2 롤업 솔루션으로 많은 프로젝트가 진행되고 있습니다.
현재 다양한 플랫폼에 걸쳐 애플리케이션 체인에 구축된 수많은 애플리케이션이 이미 있습니다. 예를 들어, Axie는 2021년 초에 Ethereum 사이드체인 Ronin을 출시했습니다 . DeFi Kingdoms는 2021년 말에 Harmony에서 Avalanche 서브넷으로 마이그레이션을 발표했습니다. Injective는 2021년 11 월 dYdX를 사용하여 구축된 DeFi 애플리케이션 체인을 출시했습니다. 제품의 V4 버전은 Cosmos SDK 기술을 사용하여 독립적인 애플리케이션 체인을 구축할 것이라고 발표되었으며, Uptick Network는 Web3 생태학적 애플리케이션 개발을 위한 인프라로 2023년에 생태학적 애플리케이션 체인 Uptick Chain을 출시할 예정입니다 . 풍부한 상용 프로토콜 계층.
애플리케이션 체인의 장점과 단점
AppChain은 양날의 검인 기본 레이어 1에 의존하기보다는 자체 주권 블록체인을 실행할 수 있는 완전한 권한을 얻습니다.
세 가지 주요 이점이 있습니다.
주권: 애플리케이션 체인은 자체 거버넌스 솔루션을 통해 문제를 해결하고 개별 애플리케이션 프로젝트의 독립성과 자율성을 유지하며 다양한 간섭과 장애물을 방지할 수 있습니다.
성능: 애플리케이션이 요구하는 낮은 대기 시간과 높은 처리량을 충족하고 사용자에게 좋은 경험을 제공하며 DApp의 실제 운영 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
사용자 정의 가능성: DApp 개발자는 필요에 따라 체인을 사용자 정의하고 생태계를 생성하여 충분히 유연한 진화 방법을 제공할 수 있습니다.
또한 세 가지 단점이 있습니다.
보안 문제: 애플리케이션 체인은 노드 수 측정, 합의 메커니즘 유지, 서약 위험 방지 등을 포함하여 자체 보안을 책임져야 합니다. 네트워크는 상대적으로 안전하지 않습니다.
크로스 체인 문제: 독립 체인으로서 애플리케이션 체인은 다른 체인(애플리케이션)과의 상호 운용성이 부족하고 크로스 체인 문제에 직면합니다. 크로스체인 프로토콜을 통합하면 크로스체인 위험이 증가합니다.
비용 문제: 애플리케이션 체인에는 추가 인프라가 많이 필요하므로 많은 비용과 엔지니어링 시간이 필요합니다. 또한 노드를 실행하고 유지하는 데 비용이 듭니다.
스타트업 기업의 경우, 애플리케이션 체인의 단점은 그들이 시장에 진출하는 DApp에 큰 영향을 미칩니다 . 대부분의 스타트업 기업의 개발팀은 보안 문제와 크로스체인 문제를 잘 해결할 수 없을 뿐만 아니라, 높은 인력에 부담을 느끼며, 그만두도록 설득하는 데는 시간과 비용이 든다. 그러나 예측 가능한 성능은 특정 DApp에 대한 엄격한 요구 사항입니다. 따라서 시장에는 레이어 1 예측 가능한 성능 솔루션이 시급히 필요합니다.
유연한 블록 공간
Web2에서 탄력적 컴퓨팅은 최대 사용량에 대한 용량 계획 및 엔지니어링에 대한 걱정 없이 변화하는 수요를 충족하기 위해 시스템이 필요에 따라 컴퓨터 처리, 메모리 및 스토리지 리소스를 동적으로 확장하거나 축소할 수 있도록 하는 일반적인 클라우드 컴퓨팅 모델입니다.
탄력적 블록 공간은 네트워크 혼잡 정도에 따라 블록에 수용되는 트랜잭션 수를 자동으로 조정하며, 특정 응용 프로그램의 트랜잭션에 대해 블록체인 네트워크는 탄력적 컴퓨팅을 통해 안정적인 블록 공간과 TPS 보장을 제공하여 예측 가능한 성능을 달성합니다.”
MegaETH는 또한 탄력적 동적 확장이라는 유사한 개념을 제안했으며 이것이 대규모 채택을 지원하는 DApp의 불가피한 개발 경로라고 믿습니다. 향후 1~3년 내에 다음과 같은 기술 개발이 발생할 것으로 예상됩니다.
1단계: 검증 노드 수준의 수평적 확장;
두 번째 단계: 체인 수준의 정적 확장
세 번째 단계: 체인 수준의 동적 수평 확장.
Artela는 이 개념을 실제로 구현하고 탄력적 컴퓨팅을 지원하기 위해 검증 노드의 수평적 확장을 조정하는 방법 의 첫 번째 단계에서 핵심 문제를 해결했습니다. Artela 네트워크에서 프로토콜이 성장함에 따라 탄력적인 블록 공간을 구독하여 프로토콜 사용자 및 처리량의 증가를 처리할 수 있습니다. 탄력적 블록 공간은 트랜잭션 처리량이 높은 DApp에 독립적인 블록 공간을 제공하여 DApp이 성장함에 따라 확장할 수 있도록 합니다. 기본적으로 블록 공간은 블록체인의 각 블록에 저장할 수 있는 데이터의 양을 결정하며 트랜잭션 처리량에 직접적인 영향을 미칩니다. DApp에서 트랜잭션 수요가 급증할 때 탄력적인 블록 공간을 구독하는 것은 기본 블록체인에 영향을 주지 않고 증가된 로드를 효율적으로 처리하는 데 유용합니다.
탄력적 컴퓨팅의 구현은 실시간 탄력성과 비실시간 탄력성으로 구분됩니다. 실시간 탄력성은 일반적으로 용량 확장에 대한 미세한 수준의 대응을 의미하는 반면, 비실시간 탄력성은 제한된 시간 내에 용량 확장에만 대응하면 됩니다. Artela는 비실시간 탄력성 방법을 채택합니다. 즉, 네트워크가 확장의 필요성을 감지하면 확장 제안을 시작하고 (실시간이 아닌) 하나 이상의 에포크 후에 검증 노드가 전체 네트워크가 확장을 완료하고 다른 검증자가 이의를 제기할 수 있도록 확장 증명을 제출합니다.
Artela의 탄력적인 블록 공간 솔루션은 실제로 많은 분산 데이터베이스 개념을 활용하며 블록체인 샤딩 기술의 연속이기도 합니다. 컴퓨팅 샤딩의 관점에서 볼 때, 필요한 애플리케이션 트래픽에 따라 용량이 확장되어 샤드 간 트랜잭션 문제를 방지하므로 개발자와 사용자 경험이 이전과 다르지 않습니다. 동시에, 상대적으로 구현하기 쉬운 비실시간 탄력성을 채택하여 많은 DApp의 실제 요구를 충족시키면서 적용성을 향상시켰습니다.
블록체인 성능을 수평적으로 확장하기 위한 솔루션인 탄력적 블록 공간은 트랜잭션을 병렬화할 수 있다는 전제를 기반으로 한다는 점을 언급할 가치가 있습니다. . , 트랜잭션 처리량을 향상합니다.
따라서 이더리움과 같은 Layer 1의 경우 트랜잭션 직렬화 문제가 가장 직접적인 성능 병목 현상이며, 블록 크기도 가변 크기 블록 Gas 한도(상한은 30,000,000 Gas)에 의해 제한되므로 다음과 같이 할 수 있습니다. 레이어 2 확장 솔루션만 추구하십시오.
솔라나와 같은 고성능 레이어 1의 경우 트랜잭션의 병렬 실행을 지원하고 수평적으로 확장할 수 있지만 피크 수요 기간 동안 DApp의 예측 가능한 성능 문제에 대처할 수 없습니다. 솔라나는 로컬 수수료 시장 솔루션을 구현함으로써 단일 수요 거래가 부족한 블록 공간을 독점하는 것을 방지하고 시간 기반 수수료 인상을 제한하며 갑작스러운 수요 피크의 부정적인 영향을 완화하는 것을 목표로 합니다. 예를 들어, NFT 발행 중에 NFT 발행자는 각 계정의 컴퓨팅 단위(CU) 한도를 빠르게 소비하게 되며, 후속 거래는 계정의 제한된 공간 내에서 처리되기 위해 우선순위 수수료를 늘려야 합니다.
급증하는 거래 수요에 대처하기 위한 Artela의 유연한 블록 공간 솔루션은 Solana의 로컬 수수료 시장 개념을 더욱 확장하여 DApp의 예측 가능한 성능을 보장할 뿐만 아니라 네트워크 전반에 걸쳐 비용 급증과 혼잡으로 인해 일석이조가 발생하고 있습니다.
요약하다
애플리케이션 체인이든 탄력적 블록 공간 이든 본질적으로 서로 다른 DApp이 블록체인 성능에 대해 서로 다른 요구를 갖는 문제 또는 예측 가능한 성능 문제를 해결하기 위한 것입니다 . 두 솔루션 사이에는 좋은 것도 나쁜 것도 없습니다. 그리고 부적절합니다. 이 두 가지 솔루션은 2016년 Joel Monegro가 제안한 이론인 팻 프로토콜 이론을 생각나게 합니다. 이 이론은 암호화 프로토콜이 어떻게 (그 위에 구축된 애플리케이션이 포착한 집합적 가치보다) 더 많은 가치를 포착해야 하는지를 중심으로 전개됩니다. 확장됩니다.
애플리케이션 체인은 실제로 얇은 프로토콜입니다 . 특히 레이어 1이 모듈식 아키텍처를 채택하는 경우 프로토콜 레이어는 애플리케이션에 더 나은 가치 축적 메커니즘을 제공하지만 높은 비용과 제한된 보안을 제공합니다.
탄력적 블록 공간은 실제로 기본 레이어 1 프로토콜 계층의 확장인 뚱뚱한 프로토콜로 , 예측 가능한 성능 요구 사항을 가진 참가자의 진입 장벽을 효과적으로 낮추는 동시에 프로토콜은 애플리케이션 가치를 포착하고 긍정적인 결과를 생성할 수도 있습니다. 피드백 루프.
