다운타임 제로, 포크 없음, 4.4초의 결정적 완결성, 2,600만 주소, 140만 개 이상의 노드, 탄소 네거티브, $0.0004 거래 수수료, 양자 보안. FIFA 기술 파트너, 나이지리아 파트너, 엘살바도르 파트너, 이탈리아 중앙 은행 파트너, ISDA 회원, ISO20022 준수. 알고랜드는 위대하다.

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작성일 2022.07.31 05:20

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알고랜드 메트릭:

메트릭스.알고랜드.org

PPoS(Pure-Proof of Stake)라고 하는 알고랜드의 독특하고 참신한 1/1 블록체인 설계는 탈중앙화, 확장성 및 보안을 허용합니다.

다음은 Pure Proof of Stake가 정확히 무엇이며 고유한 이유에 대한 분석입니다.

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블록 제안: 계정이 네트워크에 새로운 블록을 제안합니다.
소프트 투표: 위원회는 제안에 대해 투표하고 1개로 필터링
투표 인증: 블록을 인증하기 위한 별도의 위원회 투표
각 노드는 블록에 대한 인증서를 받아 원장에 씁니다.
새로운 라운드가 시작되고 새로운 블록 제안자 및 유권자와 함께 프로세스가 다시 시작됩니다.

알고랜드 블록체인은 순수 지분 증명(PPoS)을 기반으로 하는 분산형 비잔틴 합의 프로토콜을 사용합니다. 정직한 사용자(프로토콜의 지침을 따르는 사용자)가 시스템 전체 지분의 2/3 이상을 보유하는 한 임의의 수의 악의적인 사용자를 허용할 수 있습니다. 다음은 알고랜드 프로토콜에 대한 간략한 개요입니다.

프로토콜 참여

알고랜드에서는 알고리즘을 소유한 모든 온라인 사용자가 합의 프로토콜에 참여할 수 있습니다. 노출을 줄이기 위해 사용자는 합의를 위해 지출 키(즉, 지분을 지출하는 데 사용하는 키)를 사용하지 않습니다. 대신 프로토콜에 참여하고자 하는 사용자가 참여 키를 생성하여 등록합니다. 이 키로 계정은 블록 제안 및 투표에 참여할 수 있습니다. 참여 키를 사용하면 참여 노드가 손상되더라도 사용자의 알고리즘이 안전하게 보호됩니다.

검증 가능한 랜덤 기능을 통한 자체 선택

알고랜드의 모든 블록은 합의 프로토콜의 다음 라운드에 참여해야 하는 사용자를 결정하는 새로운 무작위 및 예측 불가능한 선택 시드를 나타냅니다. 새 블록이 블록체인에 커밋되면 모든 사람이 이 시드를 알게 됩니다(모든 사람이 동일한 시드를 봅니다). 사용자는 비밀 참여 키와 선택 시드로 VRF(Verifiable Random Function)를 평가하여 참여 선택 여부를 비밀리에 확인합니다. 이 계산은 최소이므로 Raspberry Pi와 같은 제한된 장치에서도 수행할 수 있습니다. VRF 계산은 누구나 결과를 확인하는 데 사용할 수 있는 암호 증명과 함께 의사 난수 출력을 생성합니다. 이 증명을 전송함으로써 사용자는 실제로 참여하도록 선택되었음을 누구에게나 증명할 수 있습니다.

순수 지분 증명

이 프로토콜을 순수한 지분 증명으로 만드는 것은 사용자가 보유한 지분(알고의 수)을 기반으로 프로토콜에 참여하도록 선택된다는 사실입니다. VRF는 가중 복권과 유사하게 작동합니다. 계정의 모든 알고리즘이 자체 복권을 얻는 것과 같습니다. 온라인 계정에 알고리즘이 많을수록 계정이 참여하도록 선택될 가능성이 높아집니다.

사용자 교체 가능성

VRF를 이용한 블록 인증에 참여할 사용자의 선택은 사용자 간의 통신 없이 무작위로 비밀리에 이루어집니다. 이 절차를 수행하려면 사용자의 개인 키가 필요하므로 해당 사용자 외에는 아무도 선택되었는지 여부를 알 수 없습니다. 공격자는 선택된 사용자가 합의 프로토콜에 참여할 때까지 다음 블록을 생성하는 데 있어 누가 중요한지(따라서 표적이 되어야 함) 알지 못합니다. 그리고 공격자가 사용자가 선택되었다는 사실을 인지할 때쯤에는 공격으로부터 이익을 얻기에는 너무 늦습니다. 사용자는 이미 메시지를 보내고 합의 프로토콜에서 책임을 완수했습니다. 또한 프로토콜의 각 단계에 대해 참가자의 고유한 하위 집합이 이전 하위 집합과 관계없이 무작위로 비공개로 선택됩니다.

합의 달성

합의는 블록이 선택되고 블록체인에 기록되는 방식을 나타냅니다. Algorand는 위에서 설명한 VRF를 사용하여 계정을 선택하여 주어진 라운드에 대한 블록을 제안합니다. 블록이 블록체인에 제안되면 투표자 위원회가 블록 제안에 대해 투표하도록 선택됩니다. 투표의 과반수가 정직한 참가자로부터 나온 경우 블록이 인증될 수 있습니다.

합의는 블록을 제안, 확인 및 블록체인에 작성하기 위해 1) 제안, 2) 소프트 투표, 3) 투표 인증의 세 단계가 필요합니다. 각각은 악의적인 사용자가 없고 네트워크가 분할되지 않은 이상적인 경우(즉, 기술적인 문제나 DoS 공격으로 인해 다운된 네트워크가 없는 경우)를 가정하여 아래에 설명되어 있습니다.

블록 제안

블록 제안 단계에서는 네트워크에 새로운 블록을 제안할 계정을 선택합니다. 이 단계는 네트워크의 모든 노드가 관리하는 각 계정을 순환하는 것으로 시작하고 온라인 상태이고 참여하는 각 계정에 대해 알고랜드의 VRF를 실행하여 해당 계정이 블록을 제안하도록 선택되었는지 확인합니다. 계정이 선택되면 각 노드는 VRF 출력과 함께 제안된 블록을 전파하여 계정이 유효한 제안자임을 증명합니다. 네트워크의 각 노드는 다른 노드로부터 블록 제안을 받은 다음 이러한 제안에 대한 VRF 출력을 검증합니다.

소프트 투표

다음으로, 각 노드는 소프트 투표 위원회에 참여하도록 선택되었는지 확인하기 위해 관리하는 모든 참여 계정에 대해 VRF를 실행합니다. 계정이 선택되면 해당 계정에 있는 알고리즘 수에 따라 가중치가 부여됩니다. 선택한 각 계정은 블록을 확인하기 위해 투표하여 제안을 하나로 필터링합니다. 이 투표는 시간 초과 시 계산된 가장 낮은 VRF 블록 제안에 대한 것이며 VRF 증명과 함께 다른 노드로 전송됩니다. 각 노드는 투표 집계에 추가하기 전에 위원회 구성원 VRF 증명을 검증합니다. 소프트 투표에 대한 정족수에 도달하면 프로세스가 투표 인증 단계로 이동합니다.

투표 인증

그런 다음 초과 지출, 이중 지출 또는 기타 문제에 대해 소프트 투표 단계에서 투표된 블록 제안을 확인하기 위해 새 위원회가 선택됩니다. 유효한 경우 위원회는 블록을 인증하기 위해 다시 투표합니다. 이것은 각 노드가 위원회를 선택하고 투표를 보내기 위해 관리 계정을 반복하는 소프트 투표와 유사한 방식으로 수행됩니다. 이러한 투표는 쿼럼에 도달할 때까지 각 노드에서 수집 및 검증하여 라운드 종료를 트리거하고 노드가 블록에 대한 인증서를 생성하고 이를 원장에 쓰도록 합니다. 그 시점에서 새로운 라운드가 시작되고 프로세스가 다시 시작됩니다.

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