샤딩 기술이 적용된 이더리움 2.0이 기존 이더리움보다 트랜잭션 속도가 빨라지는 원리가 궁급합니다.

Question

비탈릭 부테린이 최근 이더리움 2.0이 곧 출시된다고 발표를 한 것으로 알고 있습니다.

이더리움 2.0에는 샤딩 기술이 적용된다는데

어떠한 원리로 기존의 이더리움보다

트랜잭션 속도가 개선되는지 궁금합니다.

Answer 1

비탈릭 부테린은 세레니티 단계의 이더리움 블록체인에 대해 '세계의 컴퓨터'가 될 것이며, TPS가 지금 14TPS의 1000배(14000 TPS) 이상 증가할 것이라고 예상했습니다. 각각의 무수한 노드들이 연결된 거대하고 빠른 이더리움 네트워크 컴퓨터가 등장하게 되는 것이라고 할 수 있습니다.

물론 이러한 속도의 향상을 위해서는 아직 두 번 이상의(여러 번의) 하드포크가 필요할 것이라 예상합니다. 그리고 하드포크 과정에서 아래와 같은 작업들이 필요합니다.

1. 우선 합의 알고리즘이 POS 지분증명방식으로 변화될 것입니다. 이 기술을 캐스퍼라고 부르는데요, 기존에 이더리움 블록체인은 블록 하나가 생성될 때마다 검증, 승인, 기록하는 과정을 매 번 거쳐야 했습니다. 하지만 POS로 전환이 되면 매 블록마다 컨펌을 하지 않고 여러 블록당 한 번씩 검증하고 승인하게 되므로 거래 처리 속도가 비약적으로 빨라지게 됩니다.

2. 또한 데이터 처리 방식에 샤딩이 적용됩니다. 샤딩이란 데이터들을 처리할 때 데이터를 그보다 더 작은 크기의 여러 개로 나누고 묶은 다음, 그렇게 나눠진 샤드를 병렬적으로 처리함으로써 거래 처리 속도를 높이는 방식이라고 할 수 있습니다.

3. 샤딩과 캐스퍼의 결합 : 앞서 말씀드렸듯이 캐스퍼가 도입되면 새로운 블록이 생성될 때마다 매 번 그것을 검증하고 승인하고 기록할 필요가 없어집니다. 거기에 더해서 그러한 검증 작업조차 나누어 병렬적으로 처리하게 되면 어떨까요?캐스퍼가 샤딩과 결합하여 샤스퍼가 구현되면 거래 처리 속도가 지금보다 획기적으로 높아지게 되는 것입니다. 그리고 이러한 전체적인 블록체인의 운영을 비콘 체인이 담당하게 될 것입니다.

4. 또한 기존의 EVM(이더리움 가상 머신)이 eWASM(이더리움 웹 어셈블리)으로 바뀌게 되면, 즉 웹 어셈블리 기반의 EVM으로 바뀌게 되면, 기존의 솔리디티 뿐만 아니라 다양한 프로그래밍 언어를 활용한 스마트 계약의 작성과 처리가 더욱 빠르게 가능할 것으로 보입니다.

답변이 도움이 되길 바랍니다.

Answer 2

안녕하세요. 샤딩은 전체 네트워크를 분할한 뒤 트랜잭션을 영역별로 저장하고 이를 병렬적으로 처리하여 블록체인에 확장성을 부여하는 On-Chain 솔루션입니다. 쉽게 설명하면 데이터를 샤드라는 단위로 나눠서 저장 및 처리하는 것이죠. 샤딩 개념의 근원은 데이터베이스 샤딩에 있습니다. 데이터베이스 샤딩이란 대용량의 데이터를 처리하기 위해 테이블을 수평 분할하여 데이터를 분산 저장하고 처리하는 것입니다.

이더리움에서의 샤딩은 메인 체인을 k개의 샤드로 분할합니다. 각 샤드는 네트워크 상의 전체 트랜잭션을 나눠서 병렬적으로 처리게 됩니다. 이는 기존에 하나의 메인 체인이 모든 트랜잭션을 순차적으로 처리하던 것과 대비되죠. 결과적으로 네트워크의 전체 처리량은 샤드의 배수만큼 향상됩니다. 예를 들어, 100개의 트랜잭션이 있을 때, 10개의 샤드 체인이 있다면 각각의 샤드 체인이 평균적으로 10개씩의 트랜잭션을 동시에 처리하게 되죠.

샤딩은 phase 1부터 6까지 단계별로 로드맵이 제안되어 있으며 현재까지도 개발이 진행되며, 발전을 거듭하고 있습니다.