LOCUS CHAIN 기술 시리즈 5: 검증 가능한 가지치기 제 1 장

原文标题：《LOCUS CHAIN TECH SERIES 5: Verifiable Pruning Chapter 1.》

作者：LOCUS CHAIN FOUNDATION

编译：ChainCatcher

데이터 지역성 활용: 원장 샤딩 및 검증 가능한 가지치기
샤딩 데이터 지역성: 원장 샤딩

전통적인 의미의 블록체인에서 원장은 단일 체인의 형태입니다. 각 노드는 데이터의 완전성을 확인하기 위해 모든 원장 데이터를 저장해야 하며, 여기에는 기존 데이터와 새로운 데이터가 포함됩니다.

하지만, holding-all-ledger 모델은 샤딩 원장에 적합하지 않습니다. 본질적으로 각 독립적인 샤드는 다른 샤드에 대한 이해가 제로여야 합니다. 노드는 현재 샤드에 포함된 거래만 검증합니다. 샤드 합의는 샤드 내 계정에서 발송된 거래만 처리합니다.

이 속성은 또한 노드가 다른 샤드에 대한 데이터를 안전하게 삭제(또는 "가지치기")할 수 있음을 의미합니다. 샤드 간 거래와 같은 통신이 다른 샤드에 대한 데이터를 노드로 전송하더라도, 이러한 데이터는 임시적이며 장기적으로 로컬 저장소에 보관할 필요가 없습니다.

원장 샤딩은 각 노드의 로컬 저장소 크기를 효과적으로 줄이고, 샤드의 수를 감소시킵니다.

관심 기반 데이터 지역성

데이터(예: 거래 및 블록)의 완전성은 원장에 따라 검증됩니다. 실제로 검증에는 (매우) 작은 부분의 원장 데이터가 필요합니다. 예를 들어, 각 새로운 데이터는 실제로 체인에서 최근에 검증된 데이터와만 검증됩니다. 오래된 데이터는 안전한 체인에 유지되지만, 최신 데이터의 완전성이 보호되면 주로 비활성 상태에 있습니다.

이 속성은 흥미로운 질문을 제기합니다; 만약 우리가 오래된 데이터를 일시적으로 삭제할 수 있다면 어떻게 될까요? Locus Chain은 이 문제를 검증 가능한 가지치기 개념으로 설명합니다. 검증 가능한 가지치기를 통해 Locus Chain 노드는 로컬 저장소에서 대부분의 관심 없는 거래 및 블록을 삭제(또는 가지치기)할 수 있습니다.

검증 가능한 가지치기

검증 가능한 가지치기는 블록체인 데이터 검증 기능에 영향을 주지 않으면서 로컬 환경에서 과거 특정 기간의 이전 데이터를 삭제(가지치기)하는 기술입니다.
노드가 데이터 블록을 삭제하고 나중에 다시 가져오면, 해당 노드는 데이터를 다시 검증해야 합니다. 전통적인 블록체인의 의미에서 데이터 블록을 검증하려면 체인에서 처리된 모든 데이터 블록이 필요하며, 이는 많은 계산을 요구합니다.

Locus Chain의 검증 가능한 가지치기는 모든 이전 데이터 블록을 스캔하지 않고도 데이터 블록을 효율적으로 검증하는 것에 관한 것입니다. 검증 가능한 가지치기는 특허받은 독특한 데이터 구조인 계층 왜곡 머클 트리(H-SMT)를 사용하여 데이터 검증의 오버헤드를 크게 줄입니다. 검증 가능한 가지치기를 사용하면 데이터 블록을 검증하는 데 필요한 이전 데이터 블록의 수는 약 log10 (N) 정도로 적습니다. 필요한 데이터의 양이 적어 모든 필요한 블록을 1초도 안 되는 시간에 검증할 수 있습니다.

예를 들어, Locus Chain 노드가 관심 없는 오래된 거래를 식별하면, 해당 노드는 그 거래를 검증하는 데 필요한 다른 거래 집합을 식별할 수 있습니다. 거래 집합은 다음 합의에 도달하기 전에 가져오고 검증할 수 있을 만큼 충분히 작을 수 있습니다.

검증 가능한 가지치기는 원장 저장 공간을 절약할 수 있습니다. 또한, 검증 가능한 가지치기는 노드의 빠른 시작을 지원합니다. Locus Chain에서는 노드가 현재 헤드의 완전성을 검증하기 위해 이전 블록의 일부만 사용합니다. 새로운 노드는 몇 번의 합의 과정에서 샤딩에 참여할 수 있습니다.

데이터 소유권 및 책임

검증 가능한 가지치기는 관심 없는 데이터를 가지치기할 수 있습니다. 즉, 노드는 관심 있는 데이터를 가지치기해서는 안 됩니다. 전형적인 가지치기 불가능한 데이터는 노드 소유자 계정 및 유휴 계정에 대한 거래입니다.

각 노드는 소유자 계정을 가지고 있습니다. 노드는 비활성 노드의 유휴 계정을 가질 수 있습니다. 노드는 관련 계정에 대한 데이터를 추적하고 필요할 때 다른 노드에 데이터를 제공해야 합니다.

가지치기는 모든 노드의 기본 작업입니다. 특히 IoT 모듈과 같은 저용량 노드는 가지치기를 활용할 수 있습니다. 반면, 충분한 저장 공간을 가진 노드는 다른 노드를 위해 성과 노드로 기여할 수 있습니다.