데이터 가용성(Data Availability)이란 무엇인가요?
블록체인 공간에서 데이터 가용성은 사용자가 블록체인에 저장된 데이터를 접근하고 검증할 수 있는 능력을 의미합니다. 인기 있는 데이터 가용성 솔루션으로는 데이터 가용성 레이어(DAL), 데이터 가용성 샘플링(DAS), 데이터 가용성 위원회(DAC)가 있습니다. 데이터 가용성의 과제는 상호운용성 문제와 확장성 및 보안 간의 균형을 맞추는 문제를 포함합니다.
소개
블록체인 기술은 신뢰할 수 없고 변경 불가능한 데이터 전송을 가능하게 하지만, 블록체인에 저장된 데이터를 찾고 검증하는 것은 어려울 수 있습니다. 이 기사에서는 데이터 가용성의 개념, 중요성, 과제 및 몇 가지 데이터 가용성 솔루션을 탐구할 것입니다.
데이터 가용성이란 무엇인가?
블록체인 네트워크에서 데이터 가용성은 모든 네트워크 참여자가 블록체인에 저장된 정보를 접근하고 검증할 수 있도록 보장하는 데 중요합니다. 여기에는 거래 세부 정보, 블록 데이터 및 원장 상태가 포함됩니다.
데이터 가용성은 어떻게 작동하는가?
여러 인기 있는 데이터 가용성 솔루션이 있습니다. 가장 일반적인 솔루션 중 일부는 데이터 가용성 레이어(DAL), 데이터 가용성 샘플링(DAS), 데이터 가용성 위원회(DAC)입니다.
데이터 가용성 레이어
데이터 가용성 레이어(DAL)는 온체인 또는 오프체인에 존재하는 특수 저장 솔루션입니다. 이들은 데이터 가용성을 보장하는 특정 작업을 거래 실행 등의 다른 블록체인 작업과 분리합니다.
DAL은 데이터 접근성을 향상시키기 위해 이레이저 코딩(EC)과 데이터 샤딩 같은 다양한 기술을 사용합니다. 데이터 샤딩은 데이터베이스를 더 작은 조각으로 나누어 개별적으로 저장하고 처리할 수 있도록 합니다. 이레이저 코딩은 데이터를 여러 부분으로 나누고 데이터 복구를 위한 중복성을 추가합니다. 이러한 기술은 데이터의 일부가 손실되거나 일시적으로 사용할 수 없는 경우에도 전체 데이터를 복구할 수 있게 합니다.
데이터 가용성 샘플링
데이터 가용성 샘플링은 블록체인이 모든 노드가 전체 데이터를 다운로드하고 검증할 필요 없이 필요한 블록체인 데이터에 접근할 수 있도록 하는 기술입니다. 이 기술은 자원이 제한된 노드도 거래 검증과 네트워크 무결성 유지에 참여할 수 있도록 합니다.
이 과정은 블록체인 데이터를 더 작은 청크로 나누는 것으로 시작됩니다. 노드들은 전체 데이터셋 대신 이러한 청크 중 일부를 무작위로 선택할 수 있습니다. 이는 개별 노드가 처리해야 하는 부담을 줄여줍니다.
이 선택된 데이터 청크를 검증함으로써, 노드들은 전체 데이터셋의 가용성을 확률적으로 검증합니다. 확률적 검증은 샘플링된 청크가 접근 가능하다면 나머지 데이터도 접근 가능할 가능성이 높다는 아이디어에 기반합니다.
데이터 가용성 위원회
데이터 가용성 위원회(DAC)는 블록체인 네트워크에서 데이터 가용성을 보장하는 역할을 하는 신뢰할 수 있는 노드 그룹입니다. DAC의 주요 역할은 거래 및 상태 변경과 같은 모든 데이터가 올바르게 저장되고 네트워크의 모든 참여자가 접근할 수 있도록 하는 것입니다. DAC의 구성원은 단일 실패 지점과 다른 중앙 집중화 위험을 완화하기 위해 분산된 투표 과정을 통해 선택됩니다.
DAC는 롤업과 같은 레이어 2 확장 솔루션에서 중요한 역할을 하며, 여기서 오프체인 계산과 관련된 데이터를 관리하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 데이터 세트가 다른 샤드에 분산되는 샤딩된 블록체인에서는 DAC가 모든 샤드에 걸쳐 데이터 가용성을 보장하는 데 도움을 줍니다.
데이터 가용성의 중요성
데이터 가용성은 새로운 블록과 거래의 유효성을 노드들이 확인할 수 있게 해주는 여러 측면에서 중요합니다.
- 블록 전파. 새로운 블록이 생성되면 전체 네트워크에 방송됩니다. 효과적인 블록 검증을 위해 이 블록은 모든 노드가 접근할 수 있어야 합니다.
- 거래 검증. 이 단계는 블록 내의 각 거래가 네트워크의 규칙을 준수하는지 확인하는 것을 포함합니다. 노드들이 이러한 검증을 올바르게 수행하려면 전체 거래 데이터에 접근할 수 있어야 합니다.
- 블록 헤더 검증. 데이터 가용성은 새로운 블록이 이전 블록을 올바르게 참조하고 연결되는지 확인하는 데 필요합니다. 이를 통해 노드들은 블록을 체인에 추가할 수 있는지 확인합니다.
- 합의 메커니즘 준수. 노드들은 블록이 작업 증명(Proof of Work, PoW) 또는 지분 증명(Proof of Stake, PoS)과 같은 블록체인의 합의 메커니즘을 준수하는지 확인합니다. 이러한 검증은 블록의 해시와 난이도와 같은 모든 필수 블록 데이터의 가용성에 따라 달라집니다.
데이터 가용성의 과제
상호운용성 문제
블록체인 기술이 계속 진화함에 따라 다양한 네트워크가 데이터 가용성에 대한 자체적인 접근 방식을 내놓고 있습니다. 이는 혁신을 촉진할 수 있지만, 다른 블록체인 시스템이 서로 상호작용하는 방법과 관련된 문제를 제기할 수도 있습니다.
확장성 대 보안 간의 균형
데이터 가용성을 향상시키면 확장성이 개선될 수 있지만 보안이 감소할 수도 있습니다. 데이터 가용성 솔루션을 구현하기 전에 잠재적인 영향을 고려하는 것이 중요합니다. 보안과 확장성 간의 고전적인 균형은 블록체인 트릴레마에서도 설명됩니다.
결론
블록체인 네트워크에서 데이터 가용성은 네트워크 참여자가 블록체인에 저장된 데이터를 접근하고 검증할 수 있는 능력을 의미합니다. 데이터 가용성 레이어, 데이터 가용성 샘플링, 데이터 가용성 위원회를 포함한 다양한 데이터 가용성 솔루션이 있습니다. 앞으로 데이터 가용성은 블록체인 기술의 광범위한 채택에 중요한 역할을 계속할 것입니다.