표제지
목차
제1장 서론 4
제1절 추진배경 및 목적 4
제2절 연구 범위 6
제2장 이더리움 2.0 로드맵 단계별 기술변화 조사 6
제1절 이더리움 1.0 및 2.0 간 기술비교 통한 주요 차이점 조사 7
1. 합의 알고리즘 비교 8
2. 스마트 컨트랙트 및 가상머신 비교 21
제2절 이더리움 2.0 개발 로드맵에 따른 단계별 목표 및 기술 개발 현황 조사 25
1. Phase 0: PoS beacon chain without shards 25
2. Phase 1: Basic sharding without EVM 27
3. Phase 2: EVM state transition function 28
4. Phase 3 → 32
5. 기술 개발 현황(알테어 하드포크) 44
제3장 이더리움 2.0 주요기술 조사 48
제1절 이더리움 합의 알고리즘 전환에 따른 기술 분석 48
1. 작업증명방식의 문제점 48
2. PoS 전환으로 인한 동작 원리 분석 51
3. 작업증명방식 전환으로 인한 보안 이슈 사항 63
제2절 이더리움 실행환경 변화에 따른 기술 분석 65
1. 이더리움 가상머신(EVM) 65
2. 이와즘(eWASM) 66
제3절 이더리움 2.0 블록 동작 과정 조사 74
1. 이더리움 2.0 사이클 74
제4절 이더리움 확장성을 달성하기 위한 레이어-2 솔루션 조사 81
1. 영지식 스나크(zk-SNARKs) 81
2. 영지식 증명(zk-rollup) 88
3. 플라스마(plasma) 93
제4장 이더리움 2.0 기대효과 예측 104
제1절 이더리움 2.0 전환 후 블록체인 생태계 기대효과 예측 104
1. 블록체인 산업에서의 기대효과 105
2. 전통 산업에서의 기대효과 111
제5장 결론 118
참고문헌 120
판권기 123
[표 1] 작업증명방식과 지분증명방식의 장단점 20
[표 2] EVM, eWASM 가스비용 비교 71
[표 3] 롤업 프로젝트 비교 92
[표 4] 영지식 롤업 적용/미적용 확장성 비교 92
[표 5] Plasma MVP. Plasma Cash, Plasma Debit 비교 및 정리 103
[사진 1] mine() 함수 일부 9
[사진 2] 결과 값 계산 과정 10
[사진 3] 캐시 사이즈 계산 과정 10
[사진 4] 캐시 사이즈 값이 담긴 배열의 일부 사진 11
[사진 5] 데이터 셋 사이즈 계산 과정 11
[사진 6] 시드 값 계산 과정 12
[사진 7] 캐시 생성 과정 12
[사진 8] 데이터 셋의 아이템 값 계산 과정 13
[사진 9] mix 값 설정 과정(상) / fnv 함수 실행(하) 13
[사진 10] 하시모토 함수 도식화 14
[사진 11] lookup 함수(상) / 시드 값 계산 과정(하) 14
[사진 12] mix 값 계산(상) / fnv 함수 실행(하) 15
[사진 13] mix 값 반복 통한 digest 반환 15
[사진 14] 하시모토 최종 값 15
[사진 15] LMD GHOST Fork Choice Rule(Vitalik Buterin 외 7명, "Combining GHOST and Casper", 11 May 2020) 16
[사진 16] 체인 선택 예시(Vitalik Buterin 외 7명, "Combining GHOST and Casper", 11 May 2020) 17
[사진 17] Casper FFG 체크포인트(Vitalik Buterin and Virgil Grffith, "Casper The Friendly FinalityGadget", 22 Jan 2019) 18
[사진 18] Casper FFG 검증 투표 메시지(Vitalik Buterin and Virgil Grffith, "Casper The Friendly Finality Gadget", 22 Jan 2019) 18
[사진 19] Casper FFG Justification(Vitalik Buterin and Virgil Grffith, "Casper The Friendly Finality Gadget", 22 Jan 2019) 19
[사진 20] EVM 통한 블록 지정 21
[사진 21] EVM 통한 상태 변화 22
[사진 22] EVM(좌), eWASM(우) 비교 23
[사진 23] 이더리움 1.0의 컨트랙트 및 배포, 프론트엔드 24
[사진 24] 이더리움 2.0 컨트랙트 배포 24
[사진 25]/[그림 25] 비콘 체인 예금 컨트랙트 예치규모 추이 26
[사진 26]/[사진 28] Crosslink : Best case 27
[사진 27] 현재 클라이언트와 스테이트리스 클라이언트 비교 28
[사진 28] 어큐뮬레이터(Leonid Reyzin and Sophia Yakoubov, "Efficient Asynchronous Accumulators for Distributed PKI", page 12) 30
[사진 29] Double-batched merkle log accumulator 31
[사진 30] 샤딩(vbuterin, "An explanation of the sharding + DAS proposal") 33
[사진 31] 블롭(blob) (vbuterin, "An explanation of the sharding + DAS proposal") 35
[사진 32] 서브넷(vbuterin, "Data Availability Sampling Phase 1 Proposal") 37
[사진 33] 이더리움 계정 증가 그래프 39
[사진 34] 버클 트리 예시 40
[사진 35] 상태 트리 기간 예시(vbuterin, "state_expiry_eip") 41
[사진 36] 상태 만료 메커니즘 핵심 원칙 3 설명(vbuterin, "state_expiry_eip") 42
[사진 37] 라이트 클라이언트의 최신 블록 학습 과정(Tachyonica and vbuterin, "Minimal Light Client", 13 Sep 2021) 44
[사진 38] 페널티 파라미터 변경 정보(vbuterin 외 2명, "Ethereum 2.0 Altair Beacon chain changes", 11 Jan 2021) 46
[사진 39] 보상 비율(vbuterin 외 2명, "Ethereum 2.0 Altair Beacon chain changes", 11 Jan 2021) 47
[사진 40] 이더리움과 비자의 에너지 사용 비교(Carl Beekhuizen, "Ethereum's energy usage will soon decrease by ~99.95%", 18 May 2021) 49
[사진 41] 비트코인, 이더리움 1.0, 이더리움 2.0 전력 요구사항 비교(Carl Beekhuizen, "Ethereum's energy usage will soon decrease by ~99.95%", 18 May 2021) 50
[사진 42] 비콘체인 슬롯과 에포크(ethos.dev, “The Beacon Chain Ethereum 2.0 explainer you need to read first”, 23 May 2020) 52
[사진 43] 에포크 경계 블록(Epoch Boundary Block)(Vitalik Buterin 외 7명, "Combining GHOST and Casper", 11 May 2020) 53
[사진 44] 검증인 상태(Hexlant Research, "이더리움 2.0: Phase X", 18 May 2020) 55
[사진 45]/[그림 45] Commit and Reveal - Commit(Hexlant Research, "이더리움 2.0: Phase X", 18 May 2020) 56
[사진 46]/[그림 46] Commit and Reveal - Reveal(Hexlant Research, "이더리움 2.0: Phase X", 18 May 2020) 57
[사진 47]/[그림 47] Commit and Reveal - Verify & Calculate(Hexlant Research, "이더리움 2.0: Phase X", 18 May 2020) 57
[사진 48] RANDAO(Quantstamp, "제시 Quantstamp '의 ETHDenver 비콘 체인 시뮬레이터", 10 Apr 2019) 58
[사진 49] 무작위성 통한 검증인 선출(ethos.dev, "The Beacon Chain Ethereum 2.0 explainer you need to read first", 23 May 2020) 59
[사진 50] 개스퍼 가완결(Vitalik Buterin 외 7명, "Combining GHOST and Casper", 11 May 2020) 61
[사진 51] 개스퍼 완결(Vitalik Buterin 외 7명, "Combining GHOST and Casper", 11 May 2020) 62
[사진 52] 이더리움 1.0과 2.0의 병합 후 EVM 동작 과정 65
[사진 53] WASM 환경 66
[사진 54] eWASM과 EVM 성능 비교(Shuyu Zheng 외 4명, VM Matters: A Comparison of WASM VMs and EVMs in the Performance of Blockchain... 67
[사진 55] WASM VM의 오버헤드 실행 기결과(Shuyu Zheng 외 4명, VM Matters: A Comparison of WASM VMs and EVMs in the Performance of Blockchain... 68
[사진 56]/[그림 56] EEI 70
[사진 57] ABI encoded interface 71
[사진 58] 비콘 체인 참여 과정 74
[사진 59] 검증인 랜덤 셔플 75
[사진 60] 검증인 위원회 구성 76
[사진 61] 위원회 선정 알고리즘 76
[사진 62] 블록 제안자 선정 알고리즘 76
[사진 63] 슬롯 당 다중 위원회 구성 77
[사진 64] 0단계의 블록 생성 과정 78
[사진 65] 비콘 블록 구조 79
[사진 66] 비콘 블록 데이터 구조 79
[사진 67] 1단계의 블록 생성 과정 80
[사진 68] 영지식 스나크 구현 기술 과정 82
[사진 69] Gate 1~3의 A, B, C 항 83
[사진 70] 벡터 대입 값 83
[사진 71] 문제변형 84
[사진 72] 다항함수 벡터 84
[사진 73] 벡터의 열에 대한 s 값 내적한 후 더한 결과 85
[사진 74] 증명자 계산 과정 87
[사진 75] Trust setup 과정 88
[사진 76] 트랜잭션 바이트 비교 89
[사진 77] 롤업 컨트랙트 포함 정보 90
[사진 78] 롤업 컨트랙트 배포 과정 90
[사진 79] 영지식 증명의 장단점 92
[사진 80] 플라스마 MVP Deposit 94
[사진 81] 플라스마 MVP Transaction 95
[사진 82] 플라스마 캐시 Deposit 97
[사진 83]/[사진 82] 플라스마 캐시 Deposit 97
[사진 84] Sparse 머클 트리 98
[사진 85] 플라스마 캐시 Transactions 99
[사진 86] Plasma Debit 구조 100
[사진 87] Plasma Debit Transactions 101
[사진 88] 예금 컨트랙트 예치 규모 추이 105
[사진 89] 검증인 보상량 추이 106
[사진 90] 디파이 총 예치 자산 규모 107
[사진 91] 디파이 메인넷 점유율 비교 108
[사진 92] 폴리곤 자산 예치 규모 추이 109
[사진 93] 인터넷과 블록체인 성장 비교(REVIX) 112
[사진 94] NFT 팬미팅 티켓(XENO MEDIUM) 115
[사진 95] 위메이드 미르 4 P2E 과정(Wemix) 117
[사진 96] 클레바 프로토콜 117