블록체인의 첫 번째 원칙: 수이 및 Arweave AO를 예로 살펴보기

출처: PermaDAO

블록체인의 첫 번째 원칙은 '블록'과 '체인'이 필요 없는 탈중앙화된 기록 보관 방식입니다.

제1원칙이란

제1원칙 사고란 상황의 기본으로 돌아가 구성 요소로 분해하고 해체하여 목표를 향한 최적의 경로를 찾는 과정을 말합니다. 강함>. 이 원칙은 고대 그리스 철학자 아리스토텔레스에서 유래했으며, 엘론 머스크에 의해 대중화되었습니다. 동양 철학의 도(道)와도 유사합니다.

2014년 서던캘리포니아대학교 경영대학원 졸업 연설에서 엘론 머스크는 의사 결정에 대한 자신의 제1원칙 접근법에 대해 다음과 같이 말했습니다."제가 물리학의 관점에서 생각하는 것이 제1원칙이라고 말하는 것을 들어보셨을 겁니다. 즉, 유추로 추론하지 말라는 것입니다. 상상할 수 있는 가장 기본적인 요소로 사물을 세분화하고 거기서부터 추론하는 것이 어떤 것이 타당한지 판단하는 좋은 방법입니다. 이런 종류의 사고는 쉽지 않으며, 노력이 필요하기 때문에 모든 것에 대해 이런 식으로 생각하지 못할 수도 있습니다. 하지만 지식을 혁신하고 싶다면 이런 방식으로 생각하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 이 프레임워크는 물리학자들이 제안하고 개발한 것으로, 그 결과 양자역학처럼 직관에 반하는 것을 알아냈습니다. 따라서 매우 효과적이고 강력한 방법입니다. 가능한 한 그 방법을 많이 사용하세요."

머스크는 진공 캡슐 고속철도의 예를 들어 비교 또는 경험적 사고를 사용하여 새로운 열차 제품을 설계할 때 대부분의 사람들은 기존 기능을 업그레이드하여 더 많은 동력과 더 나은 유체역학을 만드는 관점에서 생각한다고 설명했습니다. 그러나 첫 번째 자연 원리를 사용하여 제품 수요를 분석하면 기차 및 기타 운송 수단의 초기 제조 목적 인 A 지점에서 B 지점까지 더 많은 물품을 운송하는 운송 수단의 본질적인 목적으로 돌아가야하며 업그레이드를 달성하기 위해 견인력을 사용할 필요가 없습니다. 첫 번째 원칙의 지원하에 머스크는 자기 부상과 저진공 모드를 사용하여 진공 캡슐 고속철도를 만들 것을 제안했습니다.

블록체인의 첫 번째 원칙

블록체인의 첫 번째 원칙은 무엇일까요?

2024 홍콩 웹3 카니발 폐막식에서 연설한 샤오펑 박사는 블록체인의 첫 번째 원칙은 새로운 기록 보관 방식입니다.

"2009년에 나온 블록체인은 분산원장(DLT)으로 디지털 가치와 네트워크 가치를 기록하며, 더 이상 개인 원장이 아닌 개방적이고 투명한 글로벌 공공 원장에 모든 사람이 하나의 원장에 있고 모든 이해관계자가 하나의 원장에 있다. 이것이 블록체인의 첫 번째 원칙인 투명하고 개방적인 '글로벌 공공 원장'이며, Web3의 모든 혁신은 이 첫 번째 원칙에 기반하여 이루어집니다."

저자도 샤오펑 박사의 의견에 동의하며 이러한 관점을 바탕으로 블록체인의 본질에 대해 좀 더 자세히 설명합니다.

블록체인이라는 단어를 분해하면 블록+체인이라는 뜻인데, 블록체인의 첫 번째 원칙이 장부 작성 방식이라면 블록과 체인이 정말 필요한 것일까요?

이 질문에 답하기 전에 먼저 분산 원장인 비트코인에 블록과 체인이 필요한 이유를 살펴봅시다.

비트코인에서 블록은 일련의 거래에 대한 정보를 담은 디지털 기록으로 원장의 한 페이지로 이해할 수 있으며, 해시 함수를 사용해 해시값을 계산할 수 있는데, 블록의 내용이 조금만 변경되어도 해시값이 달라지는 것이 특징입니다. 각 블록은 이전 블록의 해시값을 포함하고 있으며, N + 1 블록의 첫 번째 줄에 첫 번째 N 블록에서 계산된 해시를 기록하는 것으로 이해할 수 있으므로 위변조가 불가능한 체인 구조를 형성합니다.

비트코인에서 원장을 동기화하는 메커니즘은 작업 증명 합의 메커니즘입니다. 비트코인 네트워크에서 트랜잭션이 발생하면 트랜잭션은 메모리 풀(멤풀)에 저장됩니다. 그러면 채굴자는 메모리 풀에서 트랜잭션 세트를 선택하여 새로운 블록을 생성합니다. 이를 위해 채굴자는 난수에서 특정 값을 찾아 해당 값을 블록 데이터와 결합하여 네트워크의 난이도 목표를 충족하는 해시를 생성해야 하는데, 이 과정을 "채굴"이라고 하며, 기준을 충족하는 해시를 가장 먼저 계산하는 사람이 채굴에 성공하면 장부에 대한 권리를 얻게 됩니다. 난이도 목표는 비트코인의 평균 블록 시간을 약 10분으로 유지하기 위해 2016블록마다(대략 2주마다) 조정되는 동적 값입니다.

블록과 체인은 비트코인의 인프라이고 작업 증명은 비트코인의 합의 메커니즘이며, 이 둘의 조합은 비트코인의 탈중앙화된 장부를 가능하게 합니다. 그러나 블록체인의 특성상 탈중앙화된 장부 기록이 가능한 한, 장부 기록은 비블록(예: 단일 거래 합의)이 될 수 있고 원장은 비체인(예: DAG)이 될 수 있습니다. 따라서 블록과 체인이 반드시 필요한 것은 아니며, 단지 블록체인이라는 단어가 사람들의 머릿속에 너무 깊숙이 자리 잡아서 비트코인, 이더, 솔라나로 대표되는 탈중앙화 원장의 대용품이 되었을 뿐입니다.

비트코인은 결국 2009년의 산물입니다. 블록체인 연구가 지속적으로 발전하면서 대부분의 블록체인은 여전히 전통적인 블록+체인 구조를 따르고 있지만, 고유한 데이터 구조와 합의를 통해 가장 근본적인 탈중앙화 원장 문제에서 출발하는 최초성의 원칙에 따라 설계된 블록체인도 존재하는데, 이 논문에서는 Sui와 Arweave AO를 예로 들어 설명합니다.

수이: 물의 길

수이는 퍼스트 원칙에 따라 재설계 및 재구축된 레이어1이며, 메인팀은 다음과 같습니다. 메인 팀은 Facebook의 해체된 Diem 및 Novi 프로젝트(이후 Meta로 명칭 변경) 출신입니다. Sui는 물을 뜻하는 일본어에서 따온 이름으로, 브랜드 아이덴티티에서 물의 영향력을 엿볼 수 있습니다.

Sui는 수이 무브를 사용하여 스마트 컨트랙트를 작성하며, 모든 트랜잭션이 객체를 입력으로 받아 새 객체 또는 수정된 객체를 출력으로 생성하는 객체 기반 데이터 모델을 채택하여 독립적인 객체가 병렬로 트랜잭션을 처리할 수 있도록 합니다.

수이 무브에서 각 스마트 컨트랙트는 함수와 구조 정의로 구성된 모듈입니다. 구조체는 함수에서 인스턴스화되며 함수 호출을 통해 다른 모듈로 전달될 수 있습니다. 런타임에 저장된 구조의 인스턴스는 객체 역할을 하며, Sui에는 소유자 객체, 공유 객체, 불변 객체 등 세 가지 유형의 객체가 있습니다.

Sui에는 블록이 없고, 트랜잭션은 개별적으로 검증되며, 트랜잭션이 Sui의 정렬 및 합의 메커니즘을 거치는지 여부는 트랜잭션의 객체가 공유인지 비공유인지에 따라 달라집니다.

단순 트랜잭션이라고 하는 공유 객체가 포함되지 않은 트랜잭션의 경우, Sui는 FastPay의 디자인 사고를 참조한 비잔틴 일관된 브로드캐스트라는 경량 알고리즘을 사용합니다. 클라이언트는 거래를 Sui의 모든 검증자에게 브로드캐스트하고 검증자의 지분 가중치 투표를 수집하여 인증서를 생성한 다음 검증자에게 다시 브로드캐스트하고, 이 인증서를 받은 검증자는 직접 거래를 실행할 수 있습니다.

Sui는 복합 트랜잭션이라고 하는 공유 객체와 관련된 트랜잭션에 Narwhal & Bullshark 합의 메커니즘을 사용합니다. Narwhal은 트랜잭션의 가용성을 보장하는 멤풀 모듈로, 트랜잭션의 가용성을 보장하는 역할을 합니다. Narwhal은 라운드 단위로 작동하며, 각 라운드는 트랜잭션 배포(다른 노드에 트랜잭션 동기화)와 트랜잭션 검증(다른 노드로부터 트랜잭션에 대한 투표 수집)의 두 단계로 나뉘며 여러 라운드가 끝나면 트랜잭션은 방향성 비순환 그래프(DAG)를 형성합니다.Bullshark는 합의 모듈로 Narwhal에서 DAG의 트랜잭션을 정렬하는 일을 담당합니다.

Sui는 트랜잭션 전파 및 합의에 DAG를 활용하여 트랜잭션 지연 시간을 줄이고 통신 중 네트워크 오버헤드를 줄입니다. 동시에 기록 정보의 무결성과 질서를 유지하기 위해 Sui는 별도의 프로세스에서 트랜잭션을 체크포인트로 분류하여 선형적인 방식으로 서로 연결되어 기록 데이터 저장 및 액세스를 위한 기존 블록체인과 유사한 구조를 제공합니다.

그러나 실제로 Sui의 데이터 구조는 기존 블록체인이 거래를 이미 확정된 체크포인트로 그룹화하는 반면, Sui는 거래를 아직 확정되지 않은 블록으로 그룹화한다는 점에서 기존 블록체인과 상당히 다릅니다.

아위브 AO: 비움의 길

물은 모양이 없지만, 결국 모양이 있습니다. 수이가 기존 블록체인의 합의 메커니즘을 유지하면서 궁극적으로 거래 데이터를 기존 블록체인의 블록+체인 구조로 정리하는 것처럼, AO는 블록도 없고 체인도 없고 합의도 없는 기존 블록체인 패러다임을 뒤집어 물보다 하늘(또는 일본어로 소라)에 상징적으로 더 가까운 존재입니다.

AO는 Arweave를 기반으로 하는 분산형, 탈중앙화, 액터 지향 컴퓨팅 시스템입니다. 탈중앙화된 원장이 아닌 탈중앙화된 컴퓨팅 시스템을 구축한다는 첫 번째 원칙에 기반합니다. 이는 아마도 애플리케이션과 운영체제의 관계와 유사할 것입니다.

컴퓨팅 시스템은 저장, 연산, 통신의 세 가지 문제로 나눌 수 있는데, 웹2.0에서는 모두 매우 성숙한 솔루션을 가지고 있으며, 어려운 부분은 탈중앙화입니다. 탈중앙화 스토리지 네트워크, 탈중앙화 컴퓨팅 네트워크, 탈중앙화 통신 네트워크를 각각 구축하는 것이 한 가지 방법인데, 이는 2014년 이더의 공동 창립자인 개빈 우드가 제안한 컴퓨팅, 스토리지, 통신을 위한 탈중앙화 기술 아키텍처의 삼위일체 아이디어와 정확히 일치하는 개념으로 이더(스마트 계약)의 이름을 담당하고 있습니다. 탈중앙화 컴퓨팅은 이더(스마트 컨트랙트)가, 탈중앙화 스토리지는 스웜이, 탈중앙화 통신은 위스퍼가 담당한다는 개념입니다.

AO는 또한 세 가지 단위로 구성됩니다:

• 메신저 유닛: 메시지 통신을 담당하며, 메시지를 컴퓨팅 유닛에 전달하고 출력을 계산하도록 조율합니다.

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• 스케줄러 유닛: 메시지 스케줄링 및 정렬과 Arweave에 메시지 업로드를 담당합니다.

• 컴퓨트 유닛: 계산 처리와 Arweave에 결과 업로드를 담당합니다.

AO의 프로세스는 일련의 유닛으로 구성되며, 각 유닛은 수평적으로 확장 가능한 하위 네트워크로 작동하여 동시에 많은 수의 트랜잭션을 실행하여 고성능 컴퓨팅을 달성할 수 있지만 각 유닛은 탈중앙화된 네트워크가 아닙니다. 실제로 AO의 전체 아키텍처에서 진정한 탈중앙화된 것은 기본 레이어 역할을 하는 스토리지 네트워크인 Arweave뿐입니다.

AO의 프로세스는 홀로그램 데이터를 Arweave에 업로드하여 검증할 수 있는 속성을 가지고 있으며, 누구나 이 과정을 통해 AO의 홀로그램 데이터를 복원할 수 있기 때문입니다. 복원할 수 있기 때문입니다. 이것은 실제로 저장 합의 패러다임(SCP)으로, 스토리지가 불변하기만 하면 스토리지의 트랜잭션을 모두 추적할 수 있으며, 애플리케이션을 어디서 계산하더라도 동일한 결과를 얻을 수 있다는 것을 의미합니다.

AO에는 합의 메커니즘이 없지만 SCP를 사용하면 컴퓨팅 레이어가 스토리지 레이어와 분리되어 스토리지 레이어는 영구적으로 탈중앙화되고 컴퓨팅 레이어는 기존의 컴퓨팅 레이어 모델을 유지합니다. 따라서 AO에서는 컴퓨팅 확장성의 종류에 제한이 없으며, EVM, WASM 또는 Move VM을 핵심으로 블록체인 원장 서비스를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 기존 웹2.0 서비스를 AO에 올려 탈중앙화된 버전으로 재구축할 수도 있습니다.

요약

첫 번째 자연 원칙은 물리적 관점에서 사물의 본질을 생각한 다음, 그 본성에서 계층적으로 위로 올라가 설계하는 것입니다. 수이와 아위브 AO는 모두 첫 번째 자연 원리를 기반으로 블록체인을 설계했지만, 그 성격이 다르기 때문에 완전히 다른 아키텍처를 설계했습니다.

Sui는 본질적으로 분산화된 원장 서비스로서 솔라나와 같은 고성능 레이어 1을 대상으로 하며, 객체 지향 데이터 모델, 이중 합의 메커니즘, 스테이트풀 액세스 기반 트랜잭션을 갖춘 '더 빠른 원장 서비스'를 중심으로 설계되었습니다. 병렬 실행은 지연 시간과 오버헤드를 줄이면서 확장성을 향상시킵니다. 이를 통해 개발자는 수이 무브 스마트 컨트랙트 기반 애플리케이션을 빠르고 비용 효율적으로 개발할 수 있습니다.

Arweave AO는 본질적으로 탈중앙화 컴퓨팅 시스템 또는 탈중앙화 클라우드 서비스이며, 원장 서비스를 실행하는 인프라이므로 AO는 연산은 오프체인에서 수행하고 스토리지는 온체인에 배치하여 대규모 병렬 컴퓨터가 상호 연결하고 협업할 수 있는 "검증 가능한 분산 컴퓨팅 시스템"을 중심으로 SCP를 제안합니다. 대규모 병렬 컴퓨터의 상호 연결과 협업을 가능하게 합니다. 사용자 경험은 기존 클라우드 서비스와 거의 동일하지만, 그 이면에는 탈중앙화된 컴퓨팅 시스템이 있습니다.