우주 간 합의: Filecoin 확장성이 왔습니다

作者：James Bluett, Alfonso de la Rocha , Akosh Farkash , Guy Goren , Denis Kolegov , Willes Lau , Henrique Moniz , Matej Pavlovic , Alejandro Ranchal-Pedrosa , Jorge M. Soares , Marko Vukolić

来源：ConsensusLab，Filecoin Network

행성 간 합의(Interplanetary Consensus framework, IPC：https://ipc.space/)는 이전의 계층화된 합의(Hierarchical Consensus)로, 블록체인 네트워크가 직면한 두 가지 도전 과제인 거래량과 애플리케이션 이질성(heterogeneity)을 해결하기 위해 설계되었습니다. 이 과정에서 Filecoin 네트워크의 성능이 향상되었습니다. 18개월의 개발 끝에, 우리는 IPC의 첫 공개 배포가 Spacenet 테스트넷에서 이루어질 것임을 기쁘게 발표합니다.

여러분이 이 두 분짜리 IPC 소개 영상을 시청하여 빠르게 이해할 수 있도록 초대합니다. 이 영상은 짧은 두 분 안에 몇 가지 고수준 개념을 설명합니다. 그 후에 계속 읽을 수 있습니다!

새로운 사용 사례

Filecoin 가상 머신(FVM：https://fvm.filecoin.io/)은 Filecoin 네트워크에서 사용자 프로그래머블성을 열었습니다. 이제 이 블록체인은 저장 거래 제안, 저장 증명 및 간단한 거래 처리 이상의 기능을 수행할 수 있습니다. EVM 가상 머신 호환성 덕분에 기존 이더리움 스마트 계약을 신속하게 배포할 수 있습니다.

프로그래머블성은 Filecoin 블록체인의 중요한 돌파구입니다. 이제 DeFi 솔루션, 데이터 DAO, 메타버스 게임 등 다양한 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 전통적인 블록체인 애플리케이션이 원주율 저장 기능을 어떻게 강화할 수 있을지 생각해 보세요? 또는 Filecoin에 이미 구축된 데이터 바다에서 데이터 처리 능력을 추가하는 것은 어떨까요?

이러한 변화는 애플리케이션 활동의 급증을 가져오고, 또한 도전 과제를 동반할 것입니다. 현재 Filecoin의 블록은 거의 가득 차지 않아서 간단한 거래에 적합합니다—비용이 낮고 지연이 적습니다. 그러나 FVM 가상 머신으로 인한 활동 증가와 함께 애플리케이션은 블록 공간을 놓고 경쟁하게 되어 Filecoin의 애플리케이션 운영 비용이 증가할 것입니다. 또한 모든 애플리케이션이 30초 블록 간격의 네트워크 내에서 작동할 수 있는 것은 아니며, 이는 명백한 지연을 초래할 것입니다.

이것이 IPC 프레임워크가 작동하는 곳입니다. IPC는 최종 사용자와 애플리케이션 개발자가 동적으로 계층화된 서브넷을 시작할 수 있게 하여 거래를 병렬로 실행할 수 있도록 하여, 루트 네트워크(Filecoin 메인넷)의 과도한 부하를 제거하고 애플리케이션의 요구에 더 나은 운영 조건을 제공합니다. 또한 IPC 프레임워크는 메인넷이 제공하는 더 강력한 보안 보장을 활용하여 서브넷 간 거래 및 서브넷 보안 보호 메커니즘을 구현합니다.

행성 간 합의(IPC) 작동 메커니즘

내부적으로 IPC는 서브넷 내 및 서브넷 간 상호작용 규칙을 정의하는 프레임워크로, 이러한 행동을 통합하기 위해 일련의 스마트 계약 및 클라이언트 소프트웨어를 포함합니다. Filecoin 메인넷에 배포된 후, 사용자 공간(userspace)에서 완전히 실행되며, 사용자 정의 액터 계약을 통해 루트 네트워크에 고정됩니다.

IPC 프레임워크의 기본 기능은 서브넷을 생성하고 운영하는 것입니다—이들은 트리 구조로 조직됩니다. 서브넷을 시작하는 과정은 허가가 필요 없으며, 사용자는 트리 구조의 어느 위치에 서브넷을 고정할지를 결정할 수 있습니다. 각 서브넷은 독립적인 검증자와 연결되어 있으며(이들은 독립적인 합의 인스턴스에서 실행됨), 서브넷은 메인넷 네트워크에 빈번한 상태 체크포인트 데이터를 제출하여 일정 수준의 보안을 확보합니다.

사람들은 다양한 이유로 서브넷을 배포할 수 있습니다. 예를 들어, 거래 비용을 절감하기 위해서거나, 서로 다른 지리적, 토폴로지적 및 애플리케이션 조건에서 상호작용 행동을 그룹화하기 위해서입니다. 이러한 서브넷의 수명은 길거나 짧을 수 있으며, 단순히 계산 조정을 위해 시작되었다가 작업이 완료된 후 철회될 수 있습니다.

서브넷 합의는 교환 가능하고 구성 가능하며, 서브넷은 어떤 합의 알고리즘도 실행할 수 있습니다: 지분 증명 PoS, 작업 증명 PoW, 저장 증명(proof-of-storage), 고전적인 BFT 등. IPC 프레임워크와 함께, 우리는 Trantor의 구현을 발표하고 있으며, 이는 다양한 애플리케이션에 적합한 고성능 BFT 합의 알고리즘입니다. IPC 프레임워크의 사용자는 다른 합의 알고리즘을 구현할 수 있으며(우리는 앞으로 몇 가지 즉시 사용 가능한 대체 솔루션을 찾을 것입니다), 많은 애플리케이션 요구는 Trantor의 기본 매개변수(예: 블록 빈도)를 변경하여 충족될 수 있습니다.

IPC 프레임워크의 주요 특징 중 하나는 즉시 사용 가능한 투명한 서브넷 간 통신 메커니즘입니다. 그러나 실제로 어떻게 작동할까요? 구체적인 상호작용 방식은 사용자가, 개발자인지, 검증자인지에 따라 달라집니다. 그러나 높은 수준에서 볼 때, 사용자는 로컬에서 IPC 프레임워크와 상호작용할 때 IPC Agent 애플리케이션과 몇 개의 블록체인 노드(각 서브넷에 필요함)에 의존합니다. 로컬 애플리케이션은 두 개의 체인에 있는 스마트 계약에 의해 서비스되며, 각 서브넷을 인스턴스화합니다: 행성 간 서브넷 액터 계약 및 행성 간 게이트웨이 액터 계약을 참조하십시오.

IPC 프레임워크나 그 구성 요소에 대해 더 알고 싶다면, IPC Agent 사용자 매뉴얼 및 프레임워크 기술 개요를 포함한 최신 문서를 참조하십시오. 이 소프트웨어, 도구 및 문서는 점진적으로 출시되고 있으므로, 문제가 발생하면 Slack이나 GitHub 이슈 페이지에서 문의해 주시면, 최대한 빨리 지원을 제공하겠습니다. 이는 우리의 작업 개선에도 도움이 됩니다.

IPC 프레임워크의 다음 단계 계획

현재의 M1 이정표는 IPC 프레임워크를 생산 상태로 가져오는 마지막 단계입니다. 이는 장기간 실행된 IPC 테스트넷이 대중에게 제공되는 첫 번째 사례로, 사용자, 개발자 및 저장 제공자가 서브넷 실험을 시도하고 Filecoin 루트 네트워크 외부의 다른 합의 모델을 시험할 수 있게 합니다. 그러나 이는 테스트 배포이므로, 가치가 큰 애플리케이션에는 사용하지 마십시오.

앞으로 몇 분기 동안, 우리는 IPC 프레임워크에 기능을 추가하고 안정성을 향상시킬 것입니다. 현재 Limechain의 파트너가 우리의 액터 계약을 사용자 정의 FEVM Solidity 액터 계약으로 변환하기 위해 노력하고 있으며, 이는 우리의 첫 번째 메인 체인 배포에 사용될 것입니다. 우리는 정기적으로 진행 상황을 발표할 예정이며, 몇 주마다 새로운 기능과 개선 사항이 있을 것으로 예상합니다.

우리는 또한 곧 출시될 애플리케이션 고객과 협력하고 있으며, 특히 Saturn(https://strn.network/) 팀과 협력하여 M2 이정표의 사용 사례가 2023년 6월에 실현될 수 있도록 하고 있습니다. M2 이정표는 IPC 프레임워크를 Filecoin 메인넷에 배포하여 초기 사용자가 생산 애플리케이션을 배포할 수 있게 합니다. 그런 다음 3분기에는 완전한 출시가 이루어지며, 관련 개발자 도구와 문서가 완료될 것입니다.

이 과정에서 우리는 사용자 피드백을 수집하고 싶습니다. IPC 프레임워크의 사용 사례가 있거나, 애플리케이션을 배포하기 위해 협력하고 싶거나, 서브넷 검증자가 되고 싶거나, 이 새로운 커뮤니티와 계속 대화하고 싶다면, Filecoin Slack workspace의 #ipc-help 채널에 참여해 주세요.