Ethereum 노드는 무엇이며 어떻게 작동합니까?

블록체인 내에서 이더리움 노드의 중요성은 무엇이며 다른 노드와 어떻게 상호 작용합니까?

Ethereum은 실제로 암호 화폐가 아니라 공개 및 오픈 소스 컴퓨터 프로토콜을 기반으로 하는 분산형 P2P 네트워크입니다. 

기본 암호화폐는 Ether(ETH)이지만 전체 네트워크의 이름인 Ethereum으로 자주 불립니다. 

P2P 네트워크 또는 피어 투 피어 네트워크는 인터넷을 통해 서로 통신하는 피어 노드로 구성됩니다. 따라서 이러한 네트워크의 기본 구성 요소는 노드입니다. 

따라서 이더리움의 기본 구성 요소는 P2P 네트워크를 형성하는 노드와 분명히 기반이 되는 프로토콜입니다. 

이더리움 P2P 네트워크의 일부가 되고 다른 노드와 상호 작용하기 위해 이더리움 노드는 문자에 대한 기본 프로토콜을 준수해야 합니다. 물론 모든 노드에 대해 절대적으로 동일해야 합니다. 그렇지 않으면 네트워크에서 제외됩니다. 그 자체. 

Ethereum 노드의 작동

이더리움 노드는 인터넷에 연결되고 특수 소프트웨어가 실행되는 컴퓨터 또는 서버입니다. 

전문 용어로 이 소프트웨어를 네트워크 클라이언트라고 하며 노드를 실행하는 데 절대적으로 필요합니다. P2P 네트워크의 다른 노드와 연결되고 이더리움 프로토콜을 준수해야 하는 것은 바로 이 소프트웨어입니다. 

궁금한 점은 프로토콜이 공개되고 오픈 소스이기 때문에 누구나 네트워크 클라이언트를 만들어 이더리움 네트워크에서 노드를 실행할 수 있다는 것입니다. 

중요한 것은 클라이언트가 프로토콜의 모든 규칙을 준수한다는 것입니다. 그렇지 않으면 다른 노드와 호환되지 않아 네트워크 자체에서 선험적으로 제외되기 때문입니다. 

현재는 가장 많이 사용하는 클라이언트 4개, 많이 있지만 대부분은 거의 사용되지 않기 때문입니다. 

그러나 컨센서스 클라이언트와 실행 클라이언트는 구분해야 합니다. 

실행 클라이언트는 이더리움의 소위 "실행 계층"(EL) 노드, 즉 이전 작업 증명(PoW) 기반 프로토콜에서 파생된 노드입니다. 

지금까지 가장 널리 사용되는 실행 클라이언트는 오랫동안 존재해 왔으며 이전 프로토콜을 기반으로 하는 네트워크의 확실한 리더인 역사적인 Geth입니다. 그 뒤를 이어 Erigon, Nethermind, Besu가 그 뒤를 이었습니다. 

15월 XNUMX일 합병으로 이더리움 프로토콜이 PoS(Proof-of-Stake)로 전환된 이후, 다른 클라이언트와 함께 소위 "합의 계층"(CL)이 추가되었습니다. 

CL 클라이언트의 경우 Prysm이 42%, Lighthouse가 36%, Teku가 18%로 더 다양합니다. 그 다음은 Nimbus가 3%에 불과합니다. 

이 소프트웨어는 모두 오픈 소스이며 누구나 무료로 다운로드할 수 있습니다. 

네트워크 노드가 수행하는 작업

시간이 지남에 따라 노드의 기능이 발전했습니다. 

처음에 그들은 모든 것을 했습니다. 즉, 이더리움 네트워크에 존재하는 유일한 소프트웨어는 노드였습니다. 

다른 말로: 

  • 그들은 블록체인을 확보하고 제어했습니다. 
  • 그들은 PoW로 블록을 채굴했습니다. 
  • 그들은 프로토콜을 사용하여 모든 블록 및 트랜잭션의 준수 여부를 확인했습니다.
  • 그들은 스마트 계약을 실행했습니다
  • 그들은 토큰의 송수신을 가능하게 하여 지갑 역할을 했습니다. 

그러나 시간이 지남에 따라 일부 기능이 손실되었습니다. 

특히 블록을 채굴하는 기능을 잃어버렸습니다. 이 작업을 성공적으로 수행하려면 보다 간소화되고 빠른 소프트웨어가 필요했기 때문입니다. 따라서 애드혹 소프트웨어는 다음을 위해 개발되었습니다. 채광

이론적으로는 여전히 지갑으로 사용할 수 있지만 매우 불편합니다. 사실 지금까지 널리 사용되는 거의 모든 지갑은 노드가 아닙니다. 

사실 노드는 블록체인 보안 및 검증, 거의 350GB에 달하는 파일로, 이더리움의 모든 거래 내역이 기록되어 노드가 하나씩 확인해야 합니다. 

그래서 시간이 지남에 따라 노드는 주로 두 가지 일을 하게 되었습니다. 다른 한편으로는 스마트 계약에 포함된 지침을 실행합니다. 

PoS로의 전환

최대 XNUMXW 출력을 제공하는 병합, PoS로 이동하면서 상황이 바뀌었습니다. 

사실, PoW의 포기는 블록을 채굴할 필요성을 없앴고, 따라서 이더리움 채굴자들은 단순히 사라지거나 여전히 PoW를 기반으로 하는 다른 블록체인으로 옮겨갔습니다. 

그러나 블록체인에 추가할 트랜잭션이 포함된 블록을 생성하는 것이 더 이상 채굴자가 아니게 되자 블록을 검증하기 위해 다른 소프트웨어를 생성해야 했습니다. 

이러한 소프트웨어는 새로운 Consensus Layer 클라이언트, 특히 Prysm, Lighthouse, Teku 및 Nimbus입니다. 

이러한 CL 노드는 채굴자가 더 이상 블록을 검증하지 않으므로 이제 블록을 검증합니다. 

그러나 PoS는 스테이킹을 기반으로 하므로 CL 노드도 스테이킹에 넣은 ETH 토큰을 보유합니다. 

Consensus Layer는 Beacon Chain이라는 새로운 블록체인과 PoS를 기반으로 하며 해당 노드에 ETH 토큰을 스테이킹하여 PoS가 가능하도록 합니다. 이전 Execution Layer는 이전 PoW 기반 블록체인을 사용하지만 트랜잭션이 이제 새로운 Beacon Chain에만 기록되기 때문에 더 이상 새로운 블록이 추가되지 않습니다. 

이더리움 노드 설정

노드의 작동은 비교적 간단합니다. 실제로 일단 설치되면 클라이언트는 인터넷에 연결된 상태로 작동하기만 하면 됩니다. 

그러나 설치는 사소한 문제가 아닙니다. 

먼저 클라이언트가 설치되면 전체 블록체인을 다운로드하고 트랜잭션별로 모두 검증해야 합니다. 이 프로세스는 특히 긴 것으로 밝혀졌습니다. 

또한 일단 설치되면 다른 노드에 연결할 수 있도록 구성해야 하며, 그렇지 않으면 P2P 네트워크에서 효과적으로 제외됩니다. 

후자는 최소한의 전문 지식이 필요한 기술 프로세스입니다. 따라서 IT 및 시스템 기술이 필요하기 때문에 이 분야에 처음 발을 내딛는 사람들에게는 적합하지 않습니다. 

CL 노드의 경우 스테이킹에서 최소 32 ETH를 보호해야 하기 때문에 보안 문제가 더욱 관련되기 때문에 훨씬 더 복잡합니다. 

보안

노드의 보안은 지갑이 내장되어 있고 CL 노드의 경우 ETH를 스테이킹하기 때문에 제대로 작동하려면 매우 중요합니다. 

위반 시 유일한 주요 문제는 자금 도난 가능성입니다. 공격을 받거나 크랙이 발생하더라도 전체 네트워크가 영향을 받지 않기 때문입니다. 

그들은 자금 도난의 대상이 될 수 있으므로 실행되는 기계와 네트워크에 대한 높은 수준의 보호가 필수적입니다. 

다소 복잡한 문제는 P2P 네트워크 보안 문제입니다. 

이것은 자체 노드에 의존하기 때문에 많은 노드가 위반되면 네트워크 자체에 문제가 있을 수 있습니다. 단일 노드 또는 제한된 수의 노드에 대한 위반 가능성은 네트워크에 큰 문제를 일으키지 않지만 많은 노드가 위반되는 경우 문제가 매우 심각할 수도 있습니다. 

그렇기 때문에 하나의 클라이언트에 버그나 취약점이 있을 경우 다른 클라이언트도 이를 갖기 어렵기 때문에 항상 여러 클라이언트를 사용해야 합니다. 

Execution Layer에 관한 한 Geth는 이제 매우 잘 입증되어 심각한 문제가 없을 것 같습니다. 그렇더라도 Geth에서 가상의 문제가 발생한 경우에 사용할 다른 클라이언트가 있다는 것은 여전히 ​​유용합니다. 

대조적으로 Consensus Layer의 클라이언트의 경우에는 문제가 다릅니다. 실제로 컨센서스 레이어에 포함된 지 몇 달 밖에 되지 않았기 때문입니다. 

출처: https://en.cryptonomist.ch/2022/11/26/what-is-an-ethereum-node-and-how-it-works/