작성자: 0XNATALIE
최근 이더 개발자 컨퍼런스에서는 이더리움의 Pectra 하드 포크 두 부분으로 이더 제안이 논의되었습니다. 이 제안은 Verkle 트리의 업그레이드가 지연될 것이라는 우려 때문에 이전에 거부되었습니다. 하지만 이번 회의에서 개발자들은 Pectra 포크 에 더 많은 개선 제안(EIP)을 추가하기를 희망하기 때문에 다시 한번 이 아이디어를 제기했습니다. 하드 포크 두 부분으로 나누는 것이 제안됩니다. 첫 번째 부분에는 현재 Pectra Devnet 3에 있는 모든 EIP가 포함되고, 두 번째 포크 에는 EOF(EVM Object Format) 및 PeerDAS 등이 포함됩니다. PeerDAS, 먼저 데이터 가용성의 기본 개념부터 시작하겠습니다.
DA: 노드가 온체인 데이터를 얻도록 보장
데이터 가용성(DA)은 블록 제안자가 게시한 블록과 블록에 포함된 모든 거래 데이터가 다른 네트워크 참가자가 효과적으로 액세스하고 얻을 수 있도록 보장하는 것을 의미합니다. 데이터 가용성은 블록체인 보안의 핵심 요소입니다. 데이터를 사용할 수 없으면 블록이 합법적이더라도 다른 노드가 해당 내용을 확인할 수 없어 잠재적으로 합의 문제와 사이버 공격이 발생할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 공격자가 블록 데이터의 일부만 게시하여 다른 노드가 이를 확인할 수 없게 만들 수 있습니다.
새로운 블록이 브로드캐스트되면 참여하는 모든 노드가 해당 블록의 데이터를 다운로드하고 확인합니다. 이 모델은 네트워크 규모가 작을 때 가능하지만, 블록체인이 계속 성장함에 따라 데이터의 양은 매우 커지고 각 노드의 저장 공간은 계속 증가하며 하드웨어에 대한 요구 사항도 증가하게 됩니다. 라이트 노드(휴대폰이나 컴퓨터 등의 모바일 장치)가 블록 검증에 참여할 수 있도록 하기 위해 블록체인은 샤딩 기술을 도입합니다.
샤딩 기술은 전체 블록체인 네트워크를 여러 개의 작은 "샤드"로 나눕니다. 각 샤드는 자체 데이터 부분만 처리하며 전체 블록체인의 데이터를 처리할 필요는 없습니다. 따라서 단일 노드는 자체 샤드의 데이터만 처리하면 됩니다. 그러나 각 샤드는 데이터의 일부만 처리하므로 다른 샤드의 노드는 전체 데이터에 직접 액세스할 수 없습니다. 샤드의 데이터를 사용할 수 있고 다른 노드가 데이터의 유효성을 확인할 수 있는지 확인하는 방법은 무엇입니까? 예를 들어, 특정 샤드의 노드는 새로 생성된 블록을 게시하지만 데이터의 일부만 게시할 수 있습니다. 다른 노드가 블록의 모든 데이터를 얻을 수 없으면 블록이 진짜이고 합법적인지 확인할 수 없습니다.
DAS: 부분 데이터로 전체 데이터 가용성 검증
샤딩 시 데이터 가용성 문제를 해결하기 위해 각 노드가 전체 블록 데이터를 저장하거나 다운로드할 필요 없이 샘플링을 통해 블록의 데이터 가용성을 확인하는 것이 핵심 아이디어입니다. .
데이터 가용성 샘플링을 통해 노드는 단순히 블록 내 데이터의 무작위 부분을 획득하여 데이터 가용성을 확인할 수 있습니다. 노드가 이러한 무작위 데이터 조각을 성공적으로 획득하고 검증할 수 있으면 전체 블록의 데이터를 사용할 수 있다고 추론할 수 있습니다.
이러한 샘플링 검증을 지원하기 위해 블록 데이터는 일반적으로 RS를 사용하여 인코딩됩니다. 이 인코딩을 사용하면 데이터의 일부가 손실된 경우에도 완전한 데이터 복구가 가능합니다. 따라서 노드가 블록 데이터의 일부만 다운로드하더라도 전체 블록 데이터의 유효성을 추론하고 확인할 수 있습니다. DAS는 샘플링 검증을 통해 각 노드가 처리해야 하는 데이터의 양을 줄이고, 라이트 노드도 블록 검증에 참여할 수 있습니다.
Celestia와 같은 DA 레이어는 이러한 기술을 통해 구현됩니다. 주로 RS 인코딩 + 유효성 증명 + DAS가 포함됩니다.
RS 인코딩(리드 솔로몬 인코딩): 이 인코딩 방법을 사용하면 데이터 조각의 일부만 수신하는 노드가 전체 데이터 블록을 재구성할 수 있습니다. 오류 정정 코드와 유사하며 데이터의 일부가 손실되더라도 나머지 부분만 있으면 전체 데이터를 재구성할 수 있습니다.
유효성 증명: 영지식 증명을 사용하여 데이터 인코딩 및 전송 프로세스에 오류가 없는지 확인합니다. 검증에 성공하면 전체 데이터를 오류 없이 디코딩할 수 있습니다.
DAS(Data Availability Sampling): 라이트 노드는 블록 내 RS 인코딩 조각의 일부를 무작위로 샘플링하여 이러한 조각의 가용성을 확인함으로써 전체 데이터 블록이 사용 가능한 것으로 추론합니다.
PeerDAS: 노드 간 데이터의 협업 검증
PeerDAS는 P2P 네트워크를 통해 데이터 가용성 샘플링을 수행하는 DAS의 특정 구현입니다. P2P 네트워크는 서로 직접 통신하는 여러 노드로 구성된 네트워크입니다. DAS에서는 각 노드가 독립적으로 데이터 샘플링 검증을 수행하며, PeerDAS는 이 프로세스를 최적화하여 노드가 협업하여 블록 단위로 데이터를 공유하고 검증할 수 있도록 하여 검증 효율성을 더욱 향상시킵니다. 노드는 격리되지 않으며 데이터 검증 작업 및 결과를 공유할 수 있으며, 다른 노드의 검증된 데이터에 의존할 수 있습니다. 이렇게 하면 노드가 모든 검증 작업을 혼자서 감당할 필요가 없고 협력을 통해 검증 작업을 공유함으로써 노드의 부담을 더욱 줄일 수 있습니다. 더욱이, 공동 검증은 데이터 변조의 어려움을 증가시킵니다. 공격자는 데이터를 성공적으로 변조하려면 여러 검증 노드에 동시에 영향을 미쳐야 합니다.
현재 PeerDAS의 최신 이더 회의에 따르면 이더 클라이언트 Lighthouse 팀은 DAS 분기를 메인 분기로 병합하고 PeerDAS와의 호환성을 보장하기 위해 테스트하고 있습니다. 브랜치는 일반적으로 새로운 기능이나 개선 사항을 개발하고 테스트하는 데 사용되는 독립적인 코드 버전입니다. 기본 브랜치에 병합된다는 것은 해당 기능이나 개선 사항이 개발되었으며 안정적이고 핵심 코드에 병합될 수 있다는 것을 의미합니다.
