신테틱 포렙(Synthetic-PoRep)으로 파일코인 스토리지를 혁신하고 오버헤드 절감 및 효율성을 증대시킨다 © 블록체인월드

파일코인 팀은 신테틱 포렙(Synthetic-PoRep)으로 파일코인 스토리지를 혁신하고 오버헤드 절감 및 효율성을 증대시킨다고 밝혔다.

 

PoRep의 대규모 스토리지 오버헤드

 

5일 파일코인 팀에 따르면 스토리지 프로바이더는 포렙(이하 PoRep) 프로토콜을 실행하는 동안 12개 섹터의 데이터, 즉 인코딩된 사용자 데이터 1개 섹터(레플리카라고 함)와 복제본의 인코딩 과정에서 생성된 11개 섹터 가치의 부산물 데이터(특히, 11층 적층 깊이-강성 그래프의 레이블)를 보유해야 한다.

 

PoRep 동안 생성된 1섹터 복제본은 프로토콜의 종료 후 해당 복제본의 저장 계약에 의해 특정된 일정 기간 동안 유지되는 반면, 11개 섹터 가치의 부산물 데이터는 프로토콜의 지속 시간 동안만 저장된다.

 

프로토콜의 스토리지 오버헤드라고 하는 이와 같은 대규모 중개 데이터는 스토리지 프로바이더에 부정적인 영향을 미칠 수 있을 만큼 충분히 큰 규모이며, 파일코인 네트워크의 전체 PoRep 처리량에 대한 병목 현상으로 작용한다.

 

게다가, PoRep 프로토콜은 그것의 복제와 증명 생성 단계 사이에 150에포크(75분)의 시간 지연 기간을 강제한다. 그 동안 스토리지 프로바이더는 그들의 복제의 PoRep 증명 과제를 정의하는 온-체인 랜덤성의 생성을 기다린다. 이 지연 기간은 프로토콜 런타임을 상당히 연장하므로 스토리지 프로바이더가 PoRep의 대용량 오버헤드 데이터의 저장소에 리소스를 할당해야 하는 시간을 연장한다.

  

이상적으로, 스토리지 프로바이더는 그 크기와 보존 시간으로 인한 복합적인 효과가 부정적인 재정적 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라 스토리지 프로바이더가 병렬로 추가 PoRep을 수행하는 능력을 제한할 수 있기 때문에 이러한 스토리지 오버헤드를 발생시키지 않을 것이다.

 

합성된 포렙(이하 Synth-PoRep)은 스토리지 프로바이더에 새로운 비용을 부과하거나 프로토콜 보안을 줄이지 않으면서 스토리지 오버헤드를 크게 줄이는 표준 PoRep 프로토콜에 제안된 추가 사항이다.

Synth-PoRep은 현재 프로토콜에 대한 최소 침습적 변경이며 현재 옵션 기능으로 구현되어 있으므로, 그 사용은 향후 PoRep 프로토콜 인스턴스에서 이를 활용하고자 하는 스토리지 프로바이더의 재량에 따를 것이다.

 

▲ PoRep protocol  © 블록체인월드

선제적 증명 생성을 통한 오버헤드 데이터 제거

 

스토리지 오버헤드 문제에 대한 간단한 해결책은 복제본 생성 직후 스토리지 공급자가 복제본을 위해 발행될 수 있는 모든 가능한 PoRep 문제에 대한 PoRep 증명을 생성하는 것이다. PoRep의 대용량 오버헤드 데이터 보존은 PoRep 증명 생성의 경우에만 필요하므로, 스토리지 공급자가 가능한 모든 문제에 대한 증명을 저장한 후에는 해당 문제의 오버헤드 데이터를 스토리지에서 제거할 수 있다.

 

증명이 저장되고 오버헤드 데이터가 해제되면 스토리지 공급자는 일반적인 방식으로 PoRep 프로토콜을 진행하게 된다. 먼저 프로토콜의 150에포크 지연을 유지한 후 복제본의 PoRep 증명에 대한 문제를 접수하는 것이다.

 

스토리지 프로바이더는 문제가 발생하면 디스크에서 모든 관련성 없는 문제 증명을 제거하고 디스크에 보관된 필요한 문제 증명에서 최종 PoRep 증명을 작성한다.

 

과제 할당 전에 증명을 선제적으로 생성하는 이 전략은 스토리지 공급자가 PoRep의 오버헤드 데이터를 즉시 사용할 수 있게 해주지만, 가능한 PoRep 과제의 집합은 너무 커서 해당 증명에 의해 사용되는 스토리지가 실제로 사용되는 오버헤드 데이터의 스토리지를 초과한다.

선제적 증명 생성만으로 PoRep의 스토리지 요구 사항이 순감소하지는 않지만, 원하는 결과를 달성하기 위해 Synth-PoRep이 이를 사용하게 된다.

 

Synth-PoRep

 

Synth-PoRep을 통해 스토리지 공급자는 복제본 생성 후 거의 즉시 PoRep의 11개 섹터 오버헤드 데이터를 해제할 수 있다.

 

이것은 위의 선제적 증명 생성 전략을 모든 가능한 PoRep 도전 과제 세트(PoRep의 도전 공간이라고 함)의 보안 크기 감소와 결합함으로써 이를 달성한다. Synth-PoRep은 모든 잠재적 도전 과제에 대한 증명을 선제적으로 생성하는 것이 11개 섹터 가치의 저장 공간 중 극히 일부만을 소비할 정도로 표준 PoRep 도전 공간을 제약한다.

 

▲ Synth-PoRep  © 블록체인월드

 

Synth-PoRep은 각 복제본의 암호화 약속(CommR이라고 함)에서 파생된 의사 무작위성을 사용하여 표준 도전 공간의 더 작은 부분 집합을 샘플링함으로써 각 복제본에 대한 PoRep 도전 공간을 고유하게 수축시킨다. Synth-PoRep 복제본에 대해 발생한 도전 과제는 해당 복제본의 샘플링된 도전 과제 하위 공간으로 제한된다. 복제본에 대한 도전 과제의 샘플링된 부분 집합을 복제본의 합성 도전 과제라고 한다.

  

스토리지 공급자의 관점에서 Synth-PoRep 프로토콜의 개요를 보면 ▲스토리지 공급자가 복제본을 생성

▲복제본 CommR에 대한 커밋이 생성되어 게시 ▲복제의 합성 문제는 CommR에 내재된 무작위성을 사용하여 샘플링 ▲PoRep 증거가 생성되고 각 합성 과제에 대해 저장 ▲11개 섹터에 해당하는 오버헤드 PoRep 데이터가 스토리지에서 해방된다.

 

150 epoch PoRep 지연 기간이 종료되고 복제본의 PoRep 문제가 발생한다. 이러한 문제는 복제본의 합성 문제의 하위 집합임이 보장된다.

스토리지 공급자는 이전에 디스크에 저장된 해당 증명을 사용하여 문제가 발생한 경우에 대한 PoRep 증명을 생성하고, PoRep 증명은 네트워크에 게시된다

스토리지 공급자는 PoRep 중에 생성되는 모든 데이터를 한 섹터의 복제본을 제외하고 자유롭게 사용할 수 있다.

  

▲ Storage Savings  © 블록체인월드

스토리지 절감 효과

 

표준 PoRep 프로토콜은 12개 섹터 가치의 데이터를 저장해야 하며, 이 중 11개 섹터는 중개 오버헤드 데이터에 할당된다. 32 GiB의 표준 섹터 크기의 경우, PoRep은 384 GiB의 스토리지를 소비하며, 이 중 352 GiB는 오버헤드 상태다.

 

Synth-PoRep을 사용하면 스토리지 공급자는 복제본의 각 합성 문제에 대한 PoRep 증명을 저장하는 비용으로 352 GiB 오버헤드를 해소할 수 있다.

 

표준 PoRep 도전 공간은 230개의 도전 과제를 포함하고, Synth-PoRep 도전 공간은 218개의 도전 과제를 포함한다. 단일 도전 과제에 대한 PoRep 증명의 크기는 약 42KiB이며, 따라서 복제본의 218개 합성 도전 과제 증명 모두에서 사용되는 스토리지는 약 11GiB이다.

 

합성 도전 과제 증명을 위한 PoRep 오버헤드 데이터를 교환하면 PoRep 스토리지 사용량이 96% 감소한 341GiB의 스토리지 공간이 순으로 절약된다. 64GiB 섹터의 경우 704GiB의 오버헤드 데이터가 11GiB의 합성 도전 과제와 교환되어 스토리지 절감 효과가 더욱 크다. Synth-PoRep은 PoRep 스토리지 사용량이 98% 감소한다.

  

가스비 절감

 

Synth-PoRep을 실행하는 동안 절약되는 스토리지는 스토리지 프로바이더의 가스 비용을 절감할 수 있는 추가적인 이점이 있다.

 

스토리지 프로바이더는 여러 PoRep 프로토콜을 빠른 연속 또는 병렬로 수행하여 각각의 필요한 네트워크 메시지를 누적한 다음 해당 메시지를 하나의 일괄 처리된 메시지로 브로드캐스트할 수 있다.

 

일괄 처리된 메시지는 미배치 메시지보다 PoRep당 가스 비용이 훨씬 낮으므로 스토리지 프로바이더는 하드웨어에서 허용하는 만큼의 PoRep을 일괄 처리하여 최적의 가스 사용량을 달성할 수 있다. 그러나 PoRep의 스토리지 오버헤드가 크기 때문에 스토리지 프로바이더가 동시에 스토리지에서 유지할 수 있는 PoRep의 수가 제한되므로 PoRep 일괄 처리 크기가 낮아지고 최적의 가스 소비량이 발생한다.

 

Synth-PoRep의 스토리지 사용량이 크게 감소하여 스토리지 프로바이더는 더 많은 수의 PoRep 데이터를 병렬로 보관할 수 있으므로 최대 PoRep 일괄 처리 크기가 증가하고 가스 비용이 절감된다. 또한, 주어진 시간에 네트워크가 수행할 수 있는 최대 PoRep 수(PoRep 처리량)가 증가함에 따라 파일코인 네트워크 전체가 Synth-PoRep의 이점을 누리게 된다. 이러한 이점은 스토리지 프로바이더가 현재 배포한 하드웨어를 변경할 필요가 없다는 점을 고려하면 더욱 인상적이다.

 

SupraSeal과의 시너지

 

최근 수퍼라실(SupraSeal)은 단일 PoRep과 여러 PoRep을 동시에 실행하는 효율성을 크게 향상시키는 일련의 최적화 기능인 SupraSeal을 발표했다. 이러한 최적화 기능은 매우 중요하지만, PoRep의 큰 스토리지 오버헤드는 여전히 스토리지 공급자가 여러 PoRep의 데이터를 동시에 유지하는 데 제한 요소로 작용한다. Synth-PoRep을 사용하여 PoRep의 스토리지 오버헤드를 대폭 줄이는 스토리지 공급자는 수퍼라실의 고효율 병렬화된 PoRep 생성 기능을 최대한 활용할 수 있게 된다.

 

기사 내용과 관련이 없는 글, 욕설을 사용하는 등 타인의 명예를 훼손하는 글은 관리자에 의해 예고없이 임의 삭제될 수 있으므로 주의하시기 바랍니다. 댓글 작성 시 상대방에 대한 배려와 책임을 담아주세요.

• 닉네임
• 비밀번호
• 
• 도배방지 입력