하이퍼사이클(Hypercycle)이라는 새로운 원장 없는 블록체인 아키텍처가 제시되며, 이는 특히 AI 관련 기능을 수행하는 마이크로 서비스(배타적이지는 않음)의 안전하고 저렴하며 고속 대규모 온체인 실행을 지향한다.

 

https://www.ieee-tems.org/ai-standards-toufi-saliba/

 

이 완전한 P2P HyperCycle 블록체인은 TODA/IP P2P 통신 프로토콜, TODA 자산 모델, SingularityNET의 평판 증명 시스템 및 OpenCog Hyperon AGI 프레임워크에서 가져온 MeTTa AI 프로그래밍 언어를 기반으로 한다.

 

블록체인 세계 용어에서, HyperCycle을 다중 레이어, 레이어 유체 또는 "레이어 0++"로 생각할 수 있다. 즉, 기본 보안 통신 프로토콜 수준에서 시작한 다음 거기에서 레이어를 추가한다. 컨텍스트에 따라 전통적으로 생각되는 다양한 계층(코어 프로토콜, 기본 블록체인, 사이드체인 등)과 관련된 역할을 수행할 수 있다.

 

HyperCycle 네트워크는 안전한 p2p 방식으로 통신하는 자율 에이전트의 인구로 구성되며, 각각은 자체 거래 내역을 소유하고 자체 평판을 축적하며, 암호화된 계산 증명을 기반으로 나노 트랜잭션을 실행할 수 있는 합의 메커니즘을 실행하기 위해 함께 링으로 그룹화된다. 타사 종속성이 없는 p2p 설정에서 수행된다.

 

HyperCycle 에이전트는 특정 TODA 파일/패킷(Sato-Servers)으로 구성되며 파일 및 네트워크 기록의 강력한 분산 관리를 위한 TODA 트랜잭션 및 주기 트리 메커니즘이 완성된다(사이클 트라이는 "HyperCycle"이라는 이름의 영감을 얻음). HyperCycle 링과 관련된 합의 메커니즘은 원장이 없거나 예를 들어 특정 요구 사항에 따라 계층적으로 분할된 원장을 기반으로 한다.

그러나 원장이 사용되면 기본이 아닌 보조적인 역할을 한다. (예: 보충 사용은 증명을 효율적으로 브로드캐스팅하거나 onHyperCycle 트랜잭션의 선택된 일부 또는 트랜잭션 집합의 원장 기반 장기 백업 저장을 위한 것일 수 있다.)

스마트 계약을 위해 HyperCycle에 배포하는 MeTTa와 함께 Rchain 프레임워크에서 개발된 rholang 언어를 사용하는 HyperCycle은 또한 다양한 다른 스마트 계약 언어를 지원하여 상호 운용성을 달성한다.

 

처음에는 MeTTa 및 Plutus 스마트 계약의 긴밀한 조정을 통해 특히 카르다노Cardano 블록체인과 긴밀한 상호 운용성이 있을 것이다.

스웜swarm AI, 미디어 네트워크의 평가 및 보상, 분산 지불 및 컴퓨터 처리, 퍼블릭/프라이빗 체인 상호 운용성과 같은 주요 응용 분야에 대한 HyperCycle 사용자 지정의 세부 사항에 대한 간략한 논의가 여기에서 제공된다.

광범위한 사용성을 가능하게 하는 핵심 전략은 특정 수직 영역에서 스마트 계약 프로그래밍에 초점을 맞춘 MeTTa 기반 DSL을 생성하는 것이다. 이러한 DSL은 기본 MeTTa 코드에서 자동 생성된 낮은 코드 프레임워크 또는 코드 없는 프레임워크로 사용자에게 직접 표시될 수 있으며, 배후에서 HyperCycle 프레임워크를 효과적으로 활용한다.

 

1. 소개

비트코인 백서가 2008년에 발표된 이후 수년 동안 다양한 블록체인기술과 네트워크가 생성되어 비트코인과 유사한 기본 알고리즘 및 데이터 구조와 경우에 따라 상당한 진화를 활용했다. 스마트 계약, DAO 및 다 계층 네트워크와 같은 새로운 개념이 그림에 추가되어 기능이 향상되었지만 경우에 따라 완전히 P2P(Peer-to-Peer) 강력한 보안 네트워크라는 원래 비전에 더 가깝지 않고 더 나아가고 있다. 속도, 보안, 확장성, 유용성 및 분산화와 같은 다양한 바람직한 속성 간의 상호 의존성의 복잡성은 비트코인이 등장한 이후로 훨씬 더 명확해졌다.

또한 도구와 체인의 다양성을 고려할 때 명확해졌다. 서로 다른 강점과 약점을 가지고 등장하여 모두를 지배하는 하나의 블록체인 네트워크가 되지 않을 수도 있다. 오히려 우리는 분산형 네트워크의 분산형 네트워크로 구성된 생태계에 직면할 수 있다. 각 네트워크는 특정 사용 사례 클래스에 맞게 특화된 방식으로 거의 동일한 기본 수학 및 컴퓨터 과학을 결합하는 기본 메커니즘으로 설계되었다. HyperCycle은 참신한 방향에서 이 장면에 등장했다. 블록체인 시스템에서 일반적으로 식별되는 여러 "레이어"와 관련된 여러 관점에서 볼 수 있다.

 

• 레이어 0: HyperCycle은 다음과 같은 의미에서 "레이어 0" 기술로 보고 사용할 수 있다.

– 네트워크 패킷 내부에 위치하며 작동하는 측면이 있다. 기존의 모든 격리된 AI, 블록체인 및 원장보다 낮은 수준이다.

– 평판 증명 합의 시스템의 기반이 되는 평판 시스템은 블록체인 전반에서 작동하는 것으로 가장 논리적으로 해석된다. 오프 체인 정보도 통합

-스마트 계약 실행 작업을 가속화하기 위한 도구

스마트 계약 실행 결과를 검증하기 위한 https://www.overleaf.com/project/64consensus 기반 메커니즘보다 하위 계층에 개입하여 여러 VM

• 레이어 1: HypercCycle은 "레이어 1"로 보고 사용할 수 있다. 참가자 간의 p2p 상호 작용을 중재하기 위한 독립적인 블록체인 네트워크로 사용할 수 있다.

• 레이어 2: HyperCycle은 "레이어 2" 측면을 갖는 것으로 보고 사용할 수 있다. 다른 블록체인과 매우 밀접하게 상호 운용할 수 있으므로 원하는 경우 사이드체인과 같은 방식으로 다른 체인과 상호 작용할 수 있다. 또한 어떤 경우에는 다른 체인에서 확인할 수 있는 활동의 정확성에 대한 증거를 제공하여 다양한 종류의 롤업과 비슷한 의미에서 상호 작용 "레이어 2"를 렌더링할 수 있다.

• 레이어 3: HyperCycle은 레이어 1 체인과 유사한 방식으로 이러한 레이어 2 체인에 활용할 수 있는 고유한 특성이 있는 경우 기존 레이어 2 사이드 체인과 상호 운용할 수 있다.

이 원활한 "계층 유동성"은 TODA 자산 모델[GGT19] 및 TODA/IP 원장 없는 블록체인[ST19]에서 가져온 핵심 알고리즘 및 구조를 평판 증명 개념[AK21] 및 MeTTa AI 프로그래밍 언어와 함께 사용하여 달성된다.] SingularityNET AI/블록체인 네트워크 내에서 사용하기 위해 개발되었다.

평판 증명, MeTTa 및 내에서 사용되는 기타 도구와 함께 HyperCycle, SingularityNET [Goe19] [GGH+17] [MG19]는 또한 HyperCycle의 제작 동기 중 일부를 제공한다.

SingularityNET은 AI 에이전트와 해당 사용자 간의 통신 및 조정을 위한 분산형 프로토콜 및 플랫폼으로 원래 이더리움Ethereum에서 구현되었으며 현재 카르다노Cardano로의 포팅 중에 있다.

SingularityNET의 이더리움 기반 버전에서 경험한 핵심 문제는 블록체인을 사용하는 시간적 및 재정적 비용으로 인해 AI 개발자가 개별 에이전트가 대규모의 복잡한 AI 프로세스를 모듈 수준에서 내부적으로 수행하는 디자인 패턴으로 이동한다는 것이다. 상대적으로 드물게 통신하거나 적절한 보안 영구 채널을 설정하는 데만 블록체인을 사용한다.

카르다노 버전은 이 문제를 어느 정도 완화할 것으로 예상되지만 선호되는 AI 시스템 운영 내에서 블록체인을 매우 세분화하여 사용할 수 있을 만큼 충분하지는 않다.

Hypercycle은 이 문제를 훨씬 더 크게 해결할 것이다. 비용을 획기적으로 낮추고 블록체인 거래 속도를 높임으로써, HyperCycle은 보다 다양한 방식으로 더 자주 상호 작용하는 더 가벼운 AI 에이전트와 관련된 디자인 패턴을 허용한다. 따라서 협력 역학에서 인텔리전스가 출현할 수 있는 새로운 문을 열었다. 물론 이러한 개선 사항은 SingularityNET 애플리케이션 컨텍스트에서 허용되지만 일부 다른 애플리케이션에서는 매력적이지 않은 일부 트레이드 오프와 함께 제공된다.

HyperCycle에 SingularityNET을 배포하려면 HyperCycle이 카르다노 및 이더리움 블록체인과의 풍부하고 세분화된 상호 운용성을 입증해야 한다. 많은 유용한 SingularityNET 에이전트가 이러한 다른 체인에서 실행되는 다른 타사 프로세스와의 상호 작용에 대한 작업에 의존하기 때문이다.

실제로 HyperCycle 설계는 이러한 체인 및 다른 체인과의 상호 운용성을 전례 없는 수준으로 지원한다.

그림1. 상호 작용하는 HyperCycle 계산 노드

 

우리는 비트코인Bitcoin, 카르다노Cardano, 이더리움Ethereum, 코스모스Cosmos, 폴카닷Polkadot, 알고랜드Algorand, 아발란체Avalanche 및 넴NEM을 진지하게 살펴보았으며 HyperCycle 스마트 계약이 이러한 모든 체인 및 기타에서 실행되는 스마트 계약과 긴밀한 통신 및 조정으로 작동하는 것이 다루기 쉬워야 한다고 생각한다. 즉, 교차 체인 운영의 오버헤드와 제한 및 강점은 각각의 경우에 다를 것이다. 이 문서의 부록에서 우리는 지금까지 가장 자세하게 생각한 사례 중 하나인 카르다노 블록체인과의 상호 운용의 특정 측면에 대해 논의한다.

그림 1은 종속성이 없는 2개의 다른 노드를 동시에 하청 계약하는 단일 HyperCycle 계산 노드를 보여준다. 그러나 글로벌한 영향을 받지 않고는 어떤 최종성도 도달하지 못한다는 점을 상기하는 것이 중요하다. 자세한 내용은 Toda/IP에서 다룬다.

 

1.1  빠르고 저렴하며 대규모 온체인 소액 거래 가능

HyperCycle이 의도된 한 가지 중요한 사용 사례 클래스는 다음과 같다:

• HPC 센터와 같이 단기간에 발생해야 하는 트랜잭션이 많은 경우 (단일 HPC 센터는 초당 2,600만 개 이상의 마이크로 트랜잭션을 요구할 수 있어 밀리 초 단위의 완결성, 최고의 보안 및 거의 제로에 가까운 비용을 갖는다.)

• 모든 측면에 대해 신속하게 확인할 수 있는 장기 기록이 반드시 필요한 것은 아니다.

• 일부 정확성 확인은 실시간이 아니라 사실 이후에 발생하면 괜찮을 수 있다. 1

HyperCycle을 적용할 수 있는 유일한 종류의 상황은 아니지만 디자인을 개발하는 동안 가장 확고하게 염두에 둔 특정 종류의 사용 사례이다.

초기 구현을 형성하는 데 큰 역할을 하는 것으로 구상된다.

HyperCycle 설계는 활용을 통해 이러한 요구 사항(및 기타 사용 사례의 요구 사항)을 충족한다.

• 크거나 작은 복제 원장을 유지 관리할 필요 없이 많은 수의 보안 블록체인 트랜잭션을 조정하는 TODA/IP의 기능. 사실상 제로 의존성

• 네트워크에 대한 에이전트의 기여도를 평가하는 SingularityNET 가중 액체 등급 평판 시스템의 기능과 다양한 네트워크 기능을 지원하는 해당 에이전트의 신뢰성.

• OpenCog Hyperon AGI에서 개발된 MeTTa AI 언어

RChain 프로젝트 2에서 개발된 rholang/RSpace 도구와의 통합을 통해 블록체인에 정통한 프로젝트

• Plutus, Solidity 등 다른 체인에 대해 정의된 스마트 계약과 밀접하게 상호 운용할 수 있는 기능

 

1.2 HyperCycle 다중 토크노믹스

먼저 "왜" 토큰이 필요한지, 사실상 토큰 절대 유틸리티가 무엇인지 대답하는 것으로 시작하겠다. 기본 HyPC 토큰은 각 시스템이 작업을 시작하는 데 절대적으로 필요하다. 암호화 증명이 실제로 기본 HyPC 토큰인 Sato-Server라고 하는 64KB Toda 파일에 내장되어 있다는 점을 감안할 때 해당 토큰의 출처 증명도 포함되어야 함을 의미한다. AI 계산 노드가 작업을 수행하면 보상을 받을 수 있다는 것을 확실하게 아는 것이 중요하다. 따라서 결제는 실제로 작업을 수행하기 위한 문의와 함께 일련의 지침에 포함되며, 결제가 확인되면 VM은 처리해야 하는 데이터가 포함된 지침을 AI 머신으로 보낸다.

이것은 AI 머신이 실제로 VM에 의해 관리됨을 의미한다. 출처가 중요하려면 AI 기계는 호모 사피엔스가 돈으로 식별한 출처에서 지불이 이루어지도록 해야 한다. 따라서 토큰 목록은 해당 증명이 의미 있는 첫 번째 단계이다. 누군가는 토큰을 위해 돈을 지불했고 모두가 토큰을 위해 돈을 지불한다는 사실은 기계가 해당 출처 증명을 유효한 것으로 활용하기에 충분하다.

주로 기계가 작업을 완료했는지 알아야 하기 때문에 실제로 이 토큰을 사용하여 전기 요금 등을 지불할 수 있을까? 이것은 HyPC가 결제 수단으로 사용될 뿐만 아니라 그 안에 다른 통화의 결제도 수행할 때 더욱 흥미로워진다. 따라서 HyPC의 가치는 유틸리티에 기인하며 해당 유틸리티의 수요가 많을수록 공급이 한정되어 있기 때문에 가치가 증가할 가능성이 높지만 수요가 둔화될 가능성은 없다.

토큰에는 3가지 주요 유틸리티가 있으며 그 중 2가지가 기술적이다:

1- 각 노드는 처음에 네트워크에 나타나기 위해 1024개의 HyPC가 있어야 한다.

추가 라이센스나 토큰 없이 노드가 증식할 수 있는 계산, 평판 및 가동 시간의 증거를 전달할 수 있는 ID를 가지고 있다. 최대 1024노드.

2- 각 노드는 다른 노드 값과 통신할 수 있어야 하므로 컴퓨터가 처리를 완료하면 받은 토큰을 다시 사용하기에 작업의 암호화 증명으로 충분하다.

3- 그 안에 다른 토큰이나 통화를 포함할 수 있으므로 AI 컴퓨팅이 효과적으로 작동할 수 있도록 모든 통화를 가질 수 있는 유연성을 제공한다.

HyperCycle의 토크노믹스에도 고유한 측면이 있다.

네트워크에서 실행되는 AI 컴퓨팅 거래 자체에 대한 거래 수수료는 없지만 로열티는 유사한 역할을 한다. 관련된 지불 의무는 모든 당사자가 적절하게 인센티브를 받을 수 있도록 네트워크 참여자 간에 자동으로 결정론적으로 분할된다.

노드 간의 로열티 및 가치 교환에는 기본 HyPC 토큰이 포함되지만 특히 애플리케이션에는 USD, EURO, WON, AGIX, ADA, ETH, USDC, Ava, Algo 등과 같은 다양한 기타 가치 상품이 포함될 수 있습니다. 예를 들어,

• 전체 AI 비용을 지불하는 HyperCycle 네트워크 고유의 HyPC 토큰

합의, 정보 전파 및 기타 유용한 기능을 제공하기 위해 다양한 HyperCycle 링을 가능하게 하는 도구 및 메커니즘을 포함한 계산

• AGIX 토큰은 AI 기능을 유지하는 데 필요한 비용을 지불한다. 부패하지 않은 평판 시스템.

• ETH, BTC, ADA 또는 기타는 HyperCycle 네트워크 상태의 부분 스냅샷을 장기간 저장하는 데 사용할 수 있다.

 

1.3 HyperCycle 멀티링 구조

HyperCycle 네트워크(그림 2에 대략적으로 묘사됨)는 각각 HyperCycle 에이전트 세트를 포함하는 "링" 모음으로 구성되며, 각각은 자체 트랜잭션 기록의 기록을 포함하고 제어하며 각 링은 다른 대리인과의 다양한 종류의 관계(예: 트랜잭션 전송 또는 수신 또는 트랜잭션 검증에 참여).

표준 원장 기반 블록체인과 달리 TODA 및 TODA/IP(예: HyperCycle에 이름을 부여한 TODA 트랜잭션 트리 및 사이클 트리)에서 주요 구조 및 메서드를 도출한다. HyperCycle에서 개별 에이전트와 의도적인 상호 작용은 시스템의 핵심이다.

복제된 원장이 필요하며 사용되는 경우 에이전트가 자신의 이력 및 속성과 관련하여 보유하는 메타데이터에 대한 효율성 지향 확장으로 가장 잘 간주된다.

그림 2: 2개의 HyperCycle 링과 Any Ledger 블록체인 메인체인에 대한 연결의 개념도.

 

네트워크의 각 링은 자체 합의 판단을 수행하고 ETH, BTC, ADA 등과 같은 네트워크 또는 외부의 다른 노드에 연결된다. 각 링에는 일정한 수의 일관된 유효성 검사기 노드(에이전트)가 포함된다.

해당 링의 트랜잭션 유효성 검사에 크게 관여하는 노드와 다양한 기준에 따라 유효성 검사 프로세스에 기회적으로 끌어올 수 있는 기타 노드이다.

각 링의 유효성 검사기는 Hydra 헤드의 다자간 상태 채널의 참가자처럼 작동한다. 비검증자 또는 기회주의적 검증자인 HyperCycle 링의 참가자는 HyperCycle "꼬리 프로토콜"의 특정 디자인이 일반적인 Hydra 꼬리 프로토콜(아직 공개적으로 잘 지정됨).

HyperCycle 링과 관련된 노드 사이에 배포된 SingularityNET 평판 시스템은 동적으로 업데이트된 평판 측정을 각 노드에 제공한다.

평판 증명은 HyperCycle 링 내의 유효성 검사기 선택이 평판이 더 높은 네트워크 노드로 편향됨을 의미한다(이는 합의 결정을 돕기 위해 HyperCycle 토큰에서 수수료를 받는다). 이러한 방식으로 평판에 의존하면 비교적 간단하고 우아한 방식으로 다양한 종류의 공격을 피할 수 있다.

평판 시스템을 시드하기 위해 예를 들어 AGIX 또는 ADA 스테이커와 HyperCycle 토큰의 초기 구매자에게 초기 평판 향상을 제공한다.

서로 다른 목적에 특화된 서로 다른 HyperCycle 링은 서로 다른 합의 메커니즘을 사용할 수 있다. 보안 보장 대 처리 속도 및 비용의 균형이 서로 다르다.

순전히 원장 없는 합의는 프로토콜 수준에서 더 느슨한 보안이 허용되고(예를 들어 모든 체인의 참가자가 만든 보증금에 의존하는 특정 유형의 보안) 빠르고 저렴한 처리가 중요한 경우에 사용할 수 있다.

최대 프로토콜 수준의 보안이 필요한 경우 사용자 정의 계층적으로 샤딩된 원장은 링 또는 링 세트 수준에서 배포되어 비용과 특정 종류의 안정성을 모두 추가할 수 있다.

섹션 4는 이상적으로 적합한 몇 가지 예제 응용 프로그램을 간략하게 검토한다.

HyperCycle – 스웜swarm AI, 미디어 네트워크의 평가 및 보상, 분산형 지불 및 컴퓨터 처리, 퍼블릭/프라이빗 체인 상호 운용성 – 각각의 경우에 필요한 합의 메커니즘 및 HyperCycle/모든 메인체인 상호 작용의 종류를 대략적으로 나타낸다.

HyperCycle 설계는 또한 유연한 공개/비공개 배포를 지원한다.

완전히 구현된 HyperCycle이 주어지면 SingularityNET 애플리케이션(다른 많은 종류의 애플리케이션과 함께)은 퍼블릭 및 프라이빗 HyperCycle 링 모두에서 서브네트워크와 함께 배포할 수 있다.

 

1.4 스마트 계약 DSL을 통한 광범위한 사용성

마지막으로, 그럼에도 불구하고 이 모든 근본적인 복잡성은 응용 프로그램이 작동하는 도메인 영역에 적합한 간단하고 사용 가능한 방식으로 응용 프로그램 개발자에게 제공될 수 있다.

이를 위해 OpenCog Hyperon [BGT21] 프레임워크의 MeTTa 프로그래밍 언어 [Pot21]를 Plutus에 통합하는 것도 특정 수직 영역에서 스마트 계약 프로그래밍에 초점을 맞춘 MeTTa 기반 DSL 생성을 통해 광범위한 사용성을 가능하게 하는 전략으로 구상된다. 특정 특수 링에 해당하는 경우가 많다.

이러한 DSL은 기본 MeTTa/Plutus 코드에서 자동 생성된 낮은 코드 프레임워크 또는 코드 없는 프레임워크로 사용자에게 직접 표시될 수 있으며, 배후에서 HyperCycle 프레임워크를 효과적으로 활용한다.

 

2. 배경: TODA/IP, 평판 증명 및 MeTTa 언어

이 섹션에서는 HyperCycle 디자인에 중요한 기존 블록체인 네트워크 및 디자인의 몇 가지 주요 측면을 검토한다. 그런 다음 섹션 3은 모든 조각을 함께 가져온다.

2.1 TODA/IP 원장 없는 블록체인

TODA/IP [ST19]는 블록체인 플랫폼에 의한 혁신을 포함하여 이 행성을 실행하는 표준 기능 암호화와 동일한 기본 데이터 구조 및 암호화 메커니즘에 의존하는 분산형 네트워크의 보안 통신 및 조정을 위한 프로토콜이다. 훨씬 더 큰 확장성을 가능하게 하는 근본적으로 다른 방법이다. TODA/IP는 다음과 같은 복제된 원장으로 잘 알려진 문제를 상당히 우회한다.

• 대규모 네트워크에서 다수의 복제된 원장으로 정보를 배포하는 것과 관련된 조정 오버헤드.

• 메시지 전송, 수신 및 처리에 필요한 통신 오버헤드(예: 탄력적이지만 상당한 통신 오버헤드로 알려진 가십 프로토콜에 따름)

• 규모에 따른 성능 저하. 복제된 원장은 완전히 참여하는 모든 노드가 발생하는 모든 단일 트랜잭션을 처리해야 한다.

즉, 더 많은 트랜잭션이 발생하고 더 많은 노드가 참여할수록 전체 트랜잭션 시간이 심각하게 저하된다. 이러한 유형의 프로토콜은 확장성 비용으로 보안, 중립성 및 검열 저항을 제공한다.

기본적으로 일반적인 복제 원장 블록체인 시스템에서 모든 피어는 모든 트랜잭션 데이터, 모든 해시 참조 값 및 모든 블록 헤더를 수신한다. 모든 노드에는 전체 체인을 다시 만들 수 있도록 충분한 정보가 제공되어야 한다. 이것은 블록체인 탐색기가 주요 블록체인의 역사를 통해 브라우징을 제공할 수 있는 방법이다.

샤딩은 이러한 모든 문제 요소를 완화하지만 부분적으로만 완화한다. 샤딩이 제대로 작동하려면 알고리즘적으로 더 만족스러운 성능을 제공하지만 상당한 복잡성과 오버헤드를 추가하는 비용이 드는 계층적 샤딩 아키텍처가 필요하다.

TODA/IP는 어떤 면에서 샤딩과 유사하다. 그러나 각 로컬 데이터 청크가 자체 기록 정보(또는 경우에 따라 가까운 이웃의 정보)를 담당하는 보다 완전히 분산된 접근 방식을 채택하여 작업을 더 단순하고 오버헤드를 낮춘다.

 

이것은 통신 프로토콜의 특성을 상당히 변경하지만 원장 기반 블록체인의 복잡성과 비용의 주요 원인을 제거한다. 각각 고유한 로컬 데이터와 관심사를 가진 상호 트랜잭션 에이전트의 모집단과 달리 네트워크에 대한 광범위한 정보를 저장한다.

기본 운영에서 원장이 없는 네트워크는 적절한 경우 여전히 원장을 사용할 수 있다. 예를 들어 네트워크 트랜잭션의 특정 하위 집합에 대해 빠르게 검색 가능한 백업을 원하는 경우 복제된 원장에 이 모든 것을 저장하는 것이 좋다. HyperCycle은 특정 종류의 보안 보장을 유지하는 데 도움을 주는 것과 같은 다른 목적과 함께 이러한 목적을 위해 카르다노 메인체인을 사용할 계획이다.

이 접근 방식에서는 신중하게 선택된 HyperCycle 거래의 하위 집합(최소한 선택된 링 내에서)이 주기적으로 스냅샷되고 카르다노 메인체인으로 푸시되어 백업, 빠른 검색 및 액세스를 위해 카르다노의 복제 원장에 저장된다.

보안 보장과 성능 간에 특정 종류의 균형을 달성하려는 경우 계층적 샤딩과 함께 TODA/IP를 사용할 수도 있다. 이 경우 샤딩의 오버헤드는 여전히 존재하지만 샤딩된 원장이 모든 작업을 수행하는 데 필요한 경우보다 훨씬 적다.

 

2.1.1 TODA/IP 트랜잭션 처리: 분산화 및 현지화

TODA/IP의 핵심 구조적 요소는 개별 레코드를 자체 로컬 원장과 연결하는 것이다. 이는 기존의 분산/복제 원장 기반 블록체인의 원장에 저장된 항목에 대한 원격 사례가 아닌 의미에서 이러한 레코드를 반자동 에이전트로 만든다.

이에 따라 TODA/IP의 핵심 동적 측면은 안전한 트랜잭션 처리가 완전히 분산되고 또한 모든 트랜잭션의 전체 원장에 액세스할 필요가 없다는 의미에서 "지역화"되는 방식이다. 블록체인에서 발생한적이 있지만 문제의 거래에 더 가까운 소수의 당사자들의 상호 작용만 필요하다. 이 역학 관계에서 레코드는 블록체인 네트워크에서 "노드" 역할을 한다. 특히 각 레코드는 트리의 다른 부분에서 각각 작동하는 여러 노드에 해당할 수 있다. 이제 완전히 복제되고 원장이 없는 TODA/IP 합의 시스템이 있는 "일반 바닐라" 링의 간단한 경우에서 이것이 어떻게 작동하는지 간략하게 설명하겠다.

지갑 A가 소유한 레코드 R이 주어지면 트랜잭션 요청 생성을 통해 해당 레코드를 지갑 B로 보낼 수 있다. 지갑 A에서 서명한 다음 지갑 B에서 서명한 다음 검증자 집합에 의해 배포되고 서명된다.

TODA/IP의 주기는 트랜잭션 요청 라운드와 후속 유효성 검사(유효한 트랜잭션 요청에 대해)로 구성된다. 그러나 유효성 검사기는 어떻게 선택될까? 가장 간단한 TODA/IP 구현에서는 기본적으로 지리적으로 분산된 모든 활성 장치를 유효성 검사기로 선택할 수 있다.

의사 난수 함수는 지리적 동적 지출을 기반으로 주어진 트랜잭션을 검증하는 계산에 참여할 네트워크의 장치를 선택하는 데 사용된다. 장치는 각 시간 블록에서 장치에 할당된 유사 무작위 작업 선택에 필요한 적절한 양보다 더 많은 계산을 적용할 수 없다. 사전에 알 수 없는 작업량이지만 할당되는 순간 불변으로 고정된다.

추가 작업을 통해 네트워크에서 추가 권한을 얻을 수 있는 방법이 없기 때문에, "채굴 농장"이나 이와 유사한 메커니즘이 본질적으로 필요하지 않다. 또한 이 접근 방식을 사용하면 네트워크에 있는 장치에 대한 경제적 인센티브를 얻을 수 있지만 계산에 참여하지 않는 것에 대해 의욕을 꺾을 필요는 없다.

여기에 관련된 작업의 양은 네트워크 크기와 무관하다. 작업은 일반적인 복제 원장 기반 블록체인에서 처럼 집중되지 않고 시스템 전체에 분산된다. 각 유효성 검사기는 다음과 같은 네 가지 중요한 기능을 제공한다:

• 거래의 유효성 확인 (구조적 건전성 및 증명 정확성)

• 이 주기에서 패킷을 두 번 보내는 것을 방지한다.

• 트랜잭션에 대한 합의 증명을 구축하는 데 도움이 된다.

• A와 B에 대해 일치하는 증명을 제공한다.

유효성 검사기 중 하나는 유효성 검사 프로세스가 수신자에게 반환하는 서명된 트랜잭션 유효성 검사 메시지를 포함하는 새 레코드를 생성하도록 선택된다. 이 새 파일은 선택한 유효성 검사기에서 자신에게 전송되어 이 파일이 유효성 검사기 레코드에 추가된다. 트랜잭션이 완료된 후 트랜잭션이 진행됨에 따라 구성된 데이터 구조의 Merkle 루트는 전체 트랜잭션의 암호화된 보안 표현이다.

TODA/IP 기반 네트워크가 적당한 요금을 부과하는 것은 논리적으로 타당하다. 트랜잭션 유효성 검사와 관련된 작업을 수행하는 데 드는 네트워크, 전기 및 감가 상각비를 충당하기 위한 트랜잭션 수수료. 이러한 수수료는 다른 TODA/IP 구현에 따라 다를 수 있는 방식으로 발신자, 수신자 및 검증자 간에 자연스럽게 분할된다. 과거에 신속한 유효성 검사를 제공한 노드에 유효성 검사자 역할(및 그로부터 얻을 수 있는 적당한 수익)을 우선적으로 할당하는 것과 같은 명백한 변형이 있다. 이는 아래 섹션 3에서 논의하고 HyperCycle 설계의 핵심 측면을 형성하는 평판 시스템과 TODA/IP의 통합으로 이어진다.

TODA/IP 네트워크의 노드는 각각 "링"으로 나눌 수 있다. 특정 레코드 집합을 그룹화하고 계층적으로 연결된다. 그런 다음 단일 레코드가 여러 동심원 링에 있을 수 있다. 서로 다른 링은 트랜잭션 승인을 위한 서로 다른 합의 메커니즘을 가질 수 있다. 다른 링의 레코드에 대한 트랜잭션은 레코드 내에서 일관되게 병합될 수 있다.

TODA/IP 시스템은 "링 세트"라고 부르는 링 모음을 보유할 수 있으며 모두 공통 "TODATree"(완전히 포화되고 균형 잡힌 BST) 구조를 공유하도록 구성할 수 있으며, 이는 범용 파일 주소 시스템을 제공합니다. 대략적으로 IPV6에 대한 분산형 아날로그로 생각할 수 있다.

TODATree의 컨텍스트에서 각 레코드에는 해당 레코드가 차지하는 TODATree의 분기를 통해 정의된 수명 동안 유지되는 고유한 주소 번호가 있다. 높이 256의 최고 수준 TODATree는 특정 TODA/IP 구현과 관련된 수준 160의 296개 분기 각각과 함께 모든 TODA/IP 구현에 수반되도록 배치되었다. 그런 다음 HyperCycle은 특정 TODATree 레벨 160 하위 트리와 연결된 TODA/IP 링 세트를 포함한다.

 

 

2.1.2 TODA: 상호 운용 가능한 증명 구조

TODA/IP는 완전한 원장 없는 블록체인 시스템인 반면 TODA는 단순히 데이터 구조를 설명한다.3

TODA 설계의 핵심은 "TODA 파일"이며, 이는 본질적으로 메타데이터로 첨부된 파일별 원장과 함께 제공되는 디지털 데이터 파일이다. 파일의 내부 데이터와 원장 간의 바인딩을 통해 파일은 보다 추상적이고 상호 교환 가능한 상징적 토큰이 아니라 "고유한 디지털 객체"(일종의 NFT)처럼 작동할 수 있다.

파일이 관련된 모든 트랜잭션은 해당 레코드가 파일의 연결된 원장에 첨부되도록 한다. 이러한 거래 기록에는 다양한 거래에 관련된 다른 당사자의 주소가 포함된다. TODA의 기능은 이러한 트랜잭션 레코드를 통해 각 파일이 단일 정식 형식의 출처 증명을 가질 수 있도록 하는 방식을 기반으로 한다. 특정 파일에 대한 특정 트랜잭션을 설명하는 트랜잭션 세부 정보는 다음과 같은 여러 측면을 지정한다.

• 목적지 주소: 새 소유자가 될 사람

• 사용자가 임의의 메타데이터를 첨부할 수 있는 메타데이터 해시 거래

• 거래 발생 방식에 대한 특별한 제한인 장애물

• 현재 소유자가 실제로 거래가 발생하기를 원한다는 것을 인증하기 위해 이 데이터에 대한 서명

트랜잭션 세부 정보는 파일 증명의 본질적인 부분이 된다. 메타데이터의 해시만 트랜잭션에 포함하도록 요구함으로써 증명의 크기가 제어되고 사용자는 트랜잭션의 메타데이터를 다른 사람과 공유하지 않도록 선택할 수 있는 권한이 부여된다. 이러한 특성은 해당 구조를 생성할 수 있는 용량이 존재하는 경우에만 관련된 합의 메커니즘이나 네트워크에 관계없이 링 간에 투명하게 이동할 수 있는 기능을 TODA 파일에 제공한다. 이를 통해 이러한 데이터 구조를 사용하는 레코드가 관련 없는 시스템 간에 기본적으로 상호 운용할 수 있다.

 

2.1.3 주요 TODA 데이터 구조 및 TODA 주기

TODA 파일에 대한 작업은 중앙에서 두 가지 머클 트라이Merkle trie 데이터 구조에 따라 달라진다. 파일 트라이File Trie 및 사이클 트라이Cycle Trie. 이러한 시도가 어떻게 작동하는지 설명하는 것이 TODA 작업 설명에서 다음 수준의 세부 정보로 이동하는 가장 좋은 방법이다.

파일 트라이File trie는 파일 ID를 트랜잭션과 연결하는 머클 트라이Merkle trie이다. 해당 파일과 관련된 트랜잭션에 대한 세부 해시. 트랜잭션 증명은 단일 파일 세부 정보를 파일 ID와 연결하는 머클Merkle 증명이다.

소유자의 파일 트라이에 의해 파일 ID와 연결된 트랜잭션 세부 정보는 해당 파일에 대한 작업의 유일한 유효한 표현이다.

주어진 주기에서 주어진 주소에 대한 파일 조회에는 해당 주기에서 해당 주소가 소유한 파일에 대해 수행된 모든 작업이 포함된다. 해당 주기에 대한 해당 파일 트라이에 존재하지 않는 해당 주소가 소유한 파일은 null 증명을 가지고 있다고 한다.

파일과 관련된 트랜잭션 증명에서 참조되는 트랜잭션 세부 정보는 파일에 대한 작업의 유일한 유효한 표현이기 때문에 null 증명이 있는 파일은 분명히 파일 트리의 컨텍스트 내에서 작동하지 않는다.

각 파일 트라이는 사이클 트라이에 포함된다. 사이클 트라이를 구축할 수 있다. 예를 들어 고도로 분산된 방식으로 TODA/IP는 아래에서 설명하지만 완전히 중앙 집중화된 설정 또는 그 사이에 구축할 수도 있다.

이 싸이클 트라이에 포함된 값은 바로 싸이클에서 발생하는 트랜잭션에 해당하는 파일 트리 머클 루트이다.

각 파일에는 파일을 포함하는 전체 주기 트리의 작은 조각만 필요하다. 주기가 진행됨에 따라 각 거래에 대한 증명을 포함하는 머클 트라이Merkle trie가 구축된다. 주어진 트랜잭션에 대해 두 가지 증명(하나는 발신자, 다른 하나는 수신자로부터) 발신자와 수신자에게만 알려지지만 모두 사이클 트리의 일부이다.

일반적으로 링의 모든 노드가 주어진 주기에 참여할 수 있는 것은 아니다. 그러나 파일이 속한 모든 링의 주기는 해당 파일에 해당하는 노드가 해당 주기에서 트랜잭션을 수행하는지 여부에 관계없이 해당 파일과 관련된다.

파일의 원장이 완전하고 누락된 정보가 없음을 지속적으로 증명할 수 있도록, 귀하의 주소가 사이클에 기여하지 않았다는 증거가 포함된 데이터를 사이클마다 수집해야 한다. 운 좋게도 이러한 잘린 교정은 특히 짧은 경향이 있다.

이러한 제로 트랜잭션 증명을 처리하는 프로토콜 수준의 방법은 다음과 같다:

주어진 주기 동안 사이클 트라이를 조립하는 노드는 참여하지 않는 이웃 노드(여기서 "이웃"은 주어진 노드가 이전에 거래한 노드임)의 증명을 유지할 책임이 있다. 주기에 기여하지 않은 많은 인접 노드가 일반적으로 동일한 증명을 공유하므로 이는 유지 관리할 비교적 사소한 데이터 집합이다.

또한 서비스 수준에서 더 많은 이러한 증명을 관리하는 다른 경로가 있다. 즉, 특정 링은 일부 컨텍스트에서 이웃 노드에 의존하는 것보다 더 큰 효율성을 제공할 수 있는 이러한 증명을 관리하기 위한 특수 원장 또는 기타 메커니즘을 유지할 수 있다. 예를 들어, 충분한 속임수를 사용하면 실제로 전체 주기 시도를 저장하지 않고 주기 루트와 함께 "null 증명 증명"을 저장할 수 있다. 이 방향으로 아직 수행되지 않은 연구가 있다.

 

2.2 평판 증명

4 HyperCycle 디자인에 짜여 진 마지막 핵심 요소는 Anton Kolonin이 이끄는 팀이 SingularityNET 내에서 인큐베이팅하고 Oladotun Aluko [AK21]와 완전히 협력하여 구체화한 "평판 증명" 합의 메커니즘이다.

SingularityNET의 "가중 액체 순위" 평판 시스템[KGDI18]은 분산형 네트워크 구성원에게 평판을 할당하는 일반적인 메커니즘이며 암묵적 등급과 명시적 등급을 통합하고, 회원 A의 평판을 기반으로 회원 B의 평판에 대한 회원 A의 영향을 조정하는 것과 같은 다양한 미묘함을 통합한다.

네트워크 회원의 이력 길이, 지출한 통화 금액, 자신의 평가 예측 가능성 및 기타 여러 요소가 평판 계산에 영향을 미칠 수 있다.

프레임워크에는 잠재적인 평판 사기를 식별하기 위한 머신러닝 기반 "평판 무결성 분석" 에이전트의 역할도 포함된다. 다양한 상황에서 가중 액체 순위 사용에 대한 여러 시뮬레이션이 구현되고 평가되었다. 예를 들어 전자상거래 시장에서의 평판[KGP+19].

PoR(평판의 증거)의 핵심 아이디어는 가중 유동 순위 기반 평판을 블록체인 네트워크의 합의 메커니즘 기반으로 사용하는 것이다.

PoR 프레임워크는 시간 경과에 따른 네트워크 노드의 상호 작용을 사용하여 네트워크의 각 노드와 관련된 평판의 양을 결정한다. 노드의 평판은 단순히 다른 노드가 부여한 직접 평가 값이 아니라 정규화된 평가 세트와 주어진 시점에 평가를 제공하는 노드의 해당 평판 값을 함께 혼합하여 계산된다.

노드의 행동은 적절한 공식을 통해 전체 평판 값에 직접적인 영향을 미친다. 그런 다음 PoR 메커니즘은 평판을 사용하여 네트워크의 공유 상태를 유지 관리하는 합의 노드 집합을 결정한다. 평판 값은 시간이 지남에 따라 네트워크의 노드 간 상호 작용이 진행됨에 따라 지속적으로 업데이트된다. 이 계획의 근간이 되는 몇 가지 핵심 원칙은 다음과 같다:

• 노드에 대해 계산된 평판 값은 등급을 제공하는 노드의 평판 값을 기반으로 한다. 이것이 "유동성" 측면이다.

• 평판의 시간적 범위에 따라 구성원이 더 오래 축적한 평판 값이 현재 평판 값에 덜 기여한다(동시에 상담원 이력이 평판에 적절하게 기여할 수 있음).

• 감사를 수행할 수 있도록 커뮤니티의 모든 구성원에 대한 모든 평판 값의 개방성.

개방성과 탈중앙화 원칙에 따라 PoR은 노드 평판 값을 중앙 데이터베이스가 아닌 사이드체인에 저장한다.

HyperCycle 컨텍스트에서 이는 각 HyperCycle 네트워크가 상위 HyperCycle 네트워크에 대한 평판 값을 관리하는 측면 HyperCycle 네트워크를 생성한다는 의미로 끝난다.

이는 자식 네트워크(평판 값 포함)의 노드가 부모 네트워크의 노드와 동일한 소유자를 갖기 때문에 무한 재귀를 생성하지 않으므로 자식의 합의 메커니즘은 부모의 합의 메커니즘을 미러링한다.

모든 PoR 컨센서스 라운드가 시작될 때 컨센서스 그룹 구성원은 선택하여 합의 그룹에 추가해 한다.

합의 그룹의 구성원은 평판 값이 가장 높은 노드에서 선택되며, 예를 들어 네트워크의 총 평판 값의 50%를 초과하는 집단 평판 점수. 그런 다음 그룹의 리더가 선택되어 다음 기능을 수행한다.

• 대기 중인 트랜잭션 목록에서 블록으로 모든 유효한 트랜잭션 패키징

• 트랜잭션 목록의 트랜잭션 데이터를 사용하여 모든 네트워크 노드에 대한 새로운 평판 값 계산

• 컨센서스 그룹에 커밋 메시지 브로드캐스팅

트랜잭션을 검증하기 위해 컨센서스 그룹은 특정 최소 수의 컨센서스 구성원이 확인 메시지를 보낼 때까지 기다린다.

이 프로세스는 각 노드가 이전 라운드의 평판 값에 비례하는 가중 투표를 갖는 합의 그룹 투표를 구성한다. 이 일반적인 메커니즘은 다양한 기본 블록체인 아키텍처와 일치한다. 계정 기반, UTxO 또는 EUTxO 프레임워크와 함께 사용할 수 있다.

HyperCycle은 PoR 기반 합의를 EUTxO 및 TODA 기반 시스템으로 계층화하여 강력한 기능 프로그래밍 스마트 계약을 지원하지만 PoR이 다양한 종류의 공격에 대해 제공하는 특정 보안을 통합하는 비복제 원장 종속 블록체인 프레임워크를 생성한다.

 

 

2.3 스마트 계약 언어로서의 OpenCog Hyperon의 MeTTa

컨텍스트에서 개발된 MeTTa(Meta Type Talk) 언어 [Pot21]

OpenCog Hyperon AGI 프로젝트[BGT21]에는 HyperCycle 내에서 핵심 스마트 계약 언어로 사용하기에 유리한 여러 속성이 있다.

MeTTa 시맨틱의 매우 유연한 특성(예: 점진적 종속 타이핑 및 호모토피 유형 이론 지향 평등 처리)은 TODA/IP 메시징 또는 TODA 데이터 구조 처리에 대해 불필요하거나 임의적인 약속을 부과하지 않는다는 것을 의미한다. MeTTa 프로그램은 다양한 HyperCycle 링 구조를 처리하는 데 필요한 만큼 개방형일 수 있다.

또한 MeTTa는 Idris 언어의 종속 유형 기반 DSL 생성 기능의 대략적인 패턴 이후 애플리케이션별 스마트 계약 DSL 개발에 이상적으로 적합하다. 이를 위해 우리는 MeTTa를 기본값으로 사용할 수 있도록 계획하고 있다. 온체인 실행을 위한 금융 중심, 의학 중심 또는 진화 학습 중심 스마트 계약 언어는 MeTTa에서 스크립팅된 다음 Plutus를 통해 실행될 수 있다.

그런 다음 MeTTa DSL을 코드가 적거나 없는 적절한 개발 UI에 매핑하기 위한 일반 도구를 생성할 수 있으므로 DSL이 생성된 틈새에서 작업하는 개발자를 위한 높은 수준의 유용성을 가진 HyperCycle 프레임워크가 생성된다.

원래 Rchain 블록체인[?]에서 사용하기 위해 개발된 rholang 언어의 소스 코드로 MeTTa 소스를 변환하는 컴파일러가 생성되고 있다. 이를 통해 MeTTa는 많은 알고리즘에 대해 다중 프로세서(GPU 포함)를 사용하는 선형 또는 거의 선형 확장과 같은 rholang의 강력한 동시성 속성을 활용할 수 있다.

또한 MeTTa 스마트 계약이 계산 리소스 할당을 관리하기 위해 내부적으로 토크노믹스를 활용할 수 있다. 이는 SingularityNET 에이전트 간에 사용하기 위해 개발된 AI-DSL과 자연스럽게 맞아떨어지며, AI 프로세스가 종속 유형 표현을 사용하여 기능, 컴퓨팅 리소스 및 기타 속성을 지정할 수 있도록 한다.

HyperCycle 노드에서 실행되는 스마트 계약이 자동으로 리소스를 관리하고 자동으로 서로에게 작업을 아웃소싱하고 협업하여 문제를 해결할 수 있는 프레임워크를 제공한다. 토크노믹스를 기능 프로그래밍 및 프로세스 미적분 인프라에 풍부하게 통합하여 다중 에이전트 시스템이 작동하도록 한다.

HyperCycle은 다양한 언어로 스마트 계약을 허용하도록 설계되었다.

계약 구성, 계약 실행 흐름에 토크노믹스 주입 및 기타 다양한 기능은 다른 언어에서 MeTTa만큼 효율적이거나 정교하게 작동하지 않는다.

그러나 이러한 기능이 항상 중요한 것은 아니며 다른 기존 블록체인에서 사용하기 위해 이미 작성된 스마트 계약을 활용하고 MeTTa 스크립트와 함께 상호 운용할 수 있다는 큰 이점이 있다.

다른 언어로 된 스마트 계약과의 긴밀한 상호 운용에는 경우에 따라 몇 가지 측면이 있다. 예를 들어 Haskell의 기능적 특성으로 인해 MeTTa 계약과 카르다노Cardano의 Plutus 계약 간의 긴밀한 통합이 가능하다는 것이 분명하다.

 

HyperCycle

HyperCycle은 위에서 검토한 기존 블록체인 네트워크 및 설계의 주요 부분을 조합하여 형성된 새로운 블록체인 아키텍처이다. TODA/IP 및 TODA 프레임워크의 기타 측면, 합의에 대한 평판 및 시스템 규제의 기타 측면, 스마트 계약에 대한 MeTTa.

그러나 관련된 "조립" 프로세스는 완전히 간단하지 않으며 모든 재료에 대한 약간의 수정 및 확장이 필요하다.

이 프로세스의 결과는 고속의 대규모 온체인 에이전트 상호 작용을 처리할 수 있는 전례 없는 기능을 갖춘 블록체인이다. 인구 기반 AI 알고리즘, 토크노믹스 기반 대화형 미디어 및 기타 수많은 애플리케이션의 온체인 배포에 필요하다.

 

 

3.1 핵심 HyperCycle 아키텍처 개념

HyperCycle 네트워크는 제3자 종속성이 없는 네트워크 패킷을 통해 TODA 파일을 교환하는 HyperCycle 계산 노드에 해당하는 "에이전트" 모집단이므로 p2p 설정에서 1초 미만의 완결성으로 트랜잭션을 실행할 수 있다.

각 에이전트는 모든 시간 블록에서 한 명의 소유자를 가지며 한 소유자가 여러 에이전트를 제어할 수 있다.

에이전트는 TODA 스타일 링과 지정된 TODA 파일로 구성된다. 서로 다른 링 내에 있는 여러 에이전트에 해당할 수 있다. TODA와 마찬가지로 각 링에는 고유한 특정 합의 메커니즘이 있을 수 있다.

HyperCycle 트랜잭션 자체에는 수수료가 없지만 네트워크 역학은 성공적인 AI 계산을 위해 로열티를 통합할 수 있다.

HyPC 토큰은 가치가 있고 교환 수단이 될 수 있다고 말했지만 ETH, USD, ADA, AGIX 등과 같은 가치를 내부에 전달할 수 있는 기능도 있다.

일부 링은 일부 기능을 위해 외부 블록체인에 의존할 수 있지만 각 HyperCycle 링은 자체적으로 독립적인 작업을 수행한다. 예를 들어 장기 "외부 메모리" 스타일 백업. 이 경우 링은 BTC, ETH, ADA 또는 기타 메인체인에 스냅샷으로 푸시백되는 내부 트랜잭션과 이러한 스냅샷이 푸시백되는 빈도를 결정하는 자체 정책을 갖게 된다.

에이전트 평판 및 에이전트 소유자 평판은 전체 HyperCycle 네트워크 수준에서 작동하는 가중 유동 순위 평판 시스템을 통해 동적으로 계산된다.

각 에이전트에 대한 평판의 세 가지 차원인 신뢰성, 협력성 및 정직성이 유지된다. 가동 시간이 낮거나 처리 속도가 느린 에이전트는 사기성 또는 문제가 있는 작업을 수행한 적이 없더라도 신뢰할 수 없는 것으로 평가될 수 있다.

강력한 기술적 속성을 가진 에이전트는 여전히 낮은 협력성 등급을 받을 수 있는 증명 구성에 참여하는 것을 거부할 수 있지만, 이것은 낮은 정직성 등급을 받을 사기꾼 에이전트와 구별하는 데 여전히 중요한다.

평판 및 사회적 연결 역학의 사용은 많은 경우 HyperCycle 링의 동적 진화를 가능하게 하고 계층적 샤딩(아래에서 설명)을 사용하는 링에서 잠재적으로 샤드도 가능하게 한다.

각 링은 작동의 각 주기에서 대략적인 Hydra 프로토콜의 의미에서 특정 사이클 헤드 파티와 특정 사이클 테일 파티를 갖는다. 높은 신뢰성, 협력성 및 정직성을 갖춘 링의 에이전트는 본질적으로 기존의 Hydra 헤드 파티와 동일하다고 생각할 수 있다.

다음 주기 동안 합의에 적극적으로 참여하기를 원하는 링의 모든 멤버는 그렇게 말하는 메시지를 방송할 수 있으며, 그러면 다음 주기의 주기 헤드로 간주된다.

HyperCycle에서는 TODA/IP처럼 일이 진행된다. 그러나 거래를 촉진하기 위한 요소가 추가되었으며 이는 계산 증명, 가동 시간 및 평판 기반 가중치를 통합하는 노드의 비율이다.

각 TM(트랜잭션 머신) 노드, 즉 Toda/IP 구성 요소는 다른 노드와 동일하지만 주기 내에서 제안된 각 트랜잭션에 대한 유효성 검사기는 필요한 작업이 충분한 동안 충분한 중복성을 가진 네트워크에서 결정론적/의사 무작위 기능을 통해 선택됩니다. 단일 노드에서 제공된다.

사실 그것은 올바른 증거를 가지고 거기에 도달하는 경주이며 그것은 각 주기 내에 있으며 많은 주기가 각 시간 블록 내에 연결되어 있다. 시간 블록이 종료되는 동안 많은 주기가 필요한 증명을 달성하는 데 필요한 계산에서 연결된 결정론적 경로의 중간에 있을 수 있다. 유효성 검사기 선택, 평판과는 상관이 없지만 많은 AI 공급자를 선택하면 평판이 더 강한 에이전트에게 선호도가 자연스럽게 맞춰진다.

 

 

3.2 HyperCycle 합의 메커니즘

3.2.1 경량 링Lightweight Rings

HyperCycle 링의 가장 간단한 종류는 위의 섹션 2.1에서 대략적으로 설명한 "단순 TODA/IP 링" 방식으로 완전히 장부가 없는 "경량 링"이라고 부르는 것이다.

"경량 링" 합의 메커니즘은 막대한 금전적 가치가 있는 개별 거래가 포함된 링에 적합할 수 있지만 소액 거래를 지향하는 링에도 적합하다.

핵심은 최소한의 시간에 작은 트랜잭션을 갖는 것이므로 각 트랜잭션이 인텔리전스의 출현으로 이어질 수 있기 때문에 많은 트랜잭션을 가질 수 있고 시스템이 효율적일수록 더 많은 출현을 얻을 수 있다. 예는 다음과 같다:

• 유전 알고리즘, 유전 프로그래밍, 앙상블 머신러닝, 스웜swarm AI와 같은 인구 기반 AI 알고리즘에 참여하는 AI 에이전트

• 토크노믹스 지원 미디어 사이트의 기사 또는 댓글 평가와 같은 소규모 토큰 거래

• 모든 목적을 위한 소규모 금융 소액 결제

 

3.2.2 계층적 샤딩 강화 합의 메커니즘

더 높은 수준의 프로토콜 수준 보안 및 안정성이 필요한 경우 대체 합의 메커니즘이 있는 링이 필요하다. 예를 들어 "계층적 샤딩 강화 링"(HS 강화 링)을 생성할 수 있다. 여기서 에이전트 간의 기본 로컬 트랜잭션은 링에 해당하는 증명을 포함하는 계층적으로 샤딩된 원장으로 보완된다.

HS 원장은 다양한 방법으로 사용될 수 있으며 HS 합의 메커니즘의 여러 변형을 생성한다. 한 가지 옵션은 가벼운 합의 메커니즘에 사용되는 보다 완전히 분산된 P2P 접근 방식이 실패할 경우를 대비하여 HS 원장을 순전히 백업으로 사용하는 것이다. 이것은 가벼운 합의로 가능한 것 이상의 보장을 허용하지만 링의 에이전트가 대부분 효과적이고 협력적인 경우 운영 비용과 속도를 약간만 증가시킨다.

또 다른 옵션은 HS 원장을 보다 적극적으로 사용하는 것이다. 예를 들어 제로트랜잭션 증명이 HS 원장에 저장되어 있는 경우 파일 메타데이터에서 생략할 수 있는 옵션이 있으므로 증명을 더 작게 유지할 수 있다.

그러나 에이전트가 증명을 수행할 때마다 HS 원장의 관련 부분을 다운로드해야 하기 때문에 증명 수행 시간 비용이 크게 증가할 위험이 있다.

이 문제의 심각도는 일반적인 분포에 따라 다르다. 특히 네트워크의 에이전트 간 트랜잭션, 링의 당사자 간의 트랜잭션이 계층적 샤딩 구조에 반영될 수 있는 계층적 통계 패턴에 속하는 정도에 따라 달라진다.

대체로 HS 원장을 사용하면 보안이 강화된다. 다양한 종류의 공격에 대비하므로 HS 링은 경량 링에 적합한 것보다 더 크고 덜 마이크로 수준/일회용 트랜잭션을 수행하는 에이전트에 적합할 것이다. 그러나 이렇게 추가된 보안은 성능 비용을 추가한다. 영리한 설계와 효율적인 구현을 통해 비용을 줄일 수 있지만 여전히 중요한 요소로 남아 있다.

HS 합의 메커니즘의 이러한 측면에서 볼 수 있는 일반적인 원칙 중 하나는 HyperCycle에 핵심 요소를 제공하는 TODA 디자인이 성능 대 보안 트레이드오프와 같은 모든 블록체인 디자인의 기본 트레이드오프를 제거하지 않는다는 것이다.

그러나 핵심 HyperCycle 메커니즘을 기반으로 구축된 자체 보조 데이터 구조 및 역학과 관련된 링별 합의 메커니즘을 사용하여 다양한 애플리케이션에 적합한 다양한 트레이드오프 선택을 우아하게 삽입할 수 있는 프레임워크를 제공한다.

 

 

3.2.3 보안, 신뢰성 및 성능 트레이드오프에 대한 추가 참고 사항

이 섹션에서는 위에서 설명한 경량 및 HS 링 합의 메커니즘 간의 선택과 관련된 기술적 장단점에 대해 좀 더 깊이 파헤친다. 토론은 또한 특정 응용 프로그램에 대해 가벼운 링과 더 무거운 링을 선택하는 것과 관련된 일부 장단점에 대해 좀 더 광범위한 정보를 제공할 수 있다.

컨센서스에서 에이전트 참여에 대한 인센티브 첫째, 경량 컨센서스 메커니즘에서 링 작동의 기본이 되는 한 가지 핵심 질문은 다음과 같다: 에이전트가 사이클 트라이에Cycle Trie를 구성하기 위해 수행해야 하는 증명 구성 프로세스에서 다른 에이전트에 필요한 지식을 제공하도록 에이전트를 장려하는 것은 무엇일까?

경우에 따라 이것은 관련 질문이 아니다. 링의 모든 에이전트가 링이 수행하는 프로세스의 전체 결과에 기여하도록 외부적으로 강력하게 인센티브를 받는 경우(예: AI 에이전트가 모든 에이전트 소유자의 상호 관심 문제를 해결하기 위해 협력하는 경우).

그러나 다른 경우에는 주기 트리를 형성하기 위해 분산 데이터를 피드 증명에 제공하는 에이전트의 신속한 협력이 경량 합의 작업에 잠재적인 치명적인 병목 현상이 될 수 있다.

신중하게 그리고 특히 적절한 종류의 응용 프로그램에서만 도입할 수 있는 또 다른 가능한 메커니즘은 충분히 높은 평판을 가진 에이전트가 필요한 모든 증거 데이터를 가지고 있지 않더라도 사이클 트리에 트랜잭션을 추가할 수 있도록 허용하는 것이다.

이것은 대규모 금융 거래를 호스팅하는 네트워크에서 취하고자 하는 경로는 아니지만 온체인에서 함께 문제를 해결하기 위해 협력적으로 행동하는 AI 에이전트로 구성된 링에서는 완벽하게 허용될 수 있다.

지불 및 평판은 하드 프로토콜 보증이 아닌 "소프트 인센티브"이다. 따라서 가벼운 합의 시나리오에서는 일부 에이전트가 단순히 로컬에서 보유하고 있는 데이터 제공을 거부하고 평판 손실을 입을 가능성이 여전히 있다. 이 경우 외부 충돌 해결 메커니즘을 호출해야 한다. 관련된 에이전트 소유자가 예치금을 만든 경우(HyperCycle 또는 다른 관련 체인에서) 예치금의 전부 또는 일부를 잃게 된다. 그러나 그럼에도 불구하고 일부 거래가 이루어지지 않을 가능성이 있다.

HS 강화 합의의 비용 및 이점 위에서 스케치한 HS 합의 메커니즘은 다음과 같다. 어떤 의미에서는 완전히 원장이 없는 TODA/IP 시스템과 계층적 샤딩을 사용하는 보다 전통적인 원장 기반 블록체인 간의 하이브리드이다(예: Thinkey 블록체인의 계층적 샤딩에 대한 자세한 설명은 [CDD+19] 참조. 예가 존재한다).

이 경우 이상적으로는 링에 있는 모든 사람이 (합의를 통해) 가져야 하는 정보가 있다. TODA/IP 시스템의 순환 루트이다. HS 접근법에서 우리는 가벼운 합의 메커니즘에 있는 것 이상으로 이 공통 정보를 증가시킴으로써 이 이상을 달성할 확률을 높인다. 링의 모든 헤드 파티는 여전히 레코드의 데이터 구조를 구성한다.

그러나 사이클 트라이 구축과 함께 0이 아닌 트랜잭션 패킷이 계층적으로 분할된 원장에 추가된다. 이 시스템은 경량 컨센서스 프로토콜과 거의 동일한 수준의 프라이버시를 가지고 있다(일반적인 정보에서 누가 아이템을 소유하는지 유추하는 것은 불가능할 것이다).

그러나 위에서 언급한 두 가지 요구 사항을 자동으로 해결하고 증명 크기를 크게 줄인다(0 트랜잭션에 대한 증명은 출처 증명에 필요하지 않기 때문).

HS 접근 방식의 가장 큰 단점은 수신된 모든 파일에 대해 필요한 증명 능력을 보장하기 위해 에이전트는 HS 원장의 관련 부분을 다운로드할 수 있어야 한다. 최악의 경우 전체 원장을 다운로드해야 하며 시스템이 커짐에 따라 엄청나게 커질 수 있다.

반면에 네트워크의 트랜잭션이 지역화되는 경향이 강하여 대부분의 트랜잭션이 동일한 작은 샤드의 에이전트 간에 발생하는 경우 이는 중간 크기의 문제일 수 있다.

그럼에도 불구하고 적어도 불리한 시나리오에서 HS 합의 메커니즘은 네트워크 참여자의 수가 증가함에 따라 감속보다는 가속이라는 경량 합의 메커니즘의 유리한 속성을 잃는다.

두 가지 강력한(하지만 선택 사항인) 요구 사항 HS 접근 방식(또는 기타 유사한 메커니즘)에 의해 추가된 가치에 대해 생각하는 한 가지 방법은 다음 두 가지 요구 사항을 살펴보는 것이다. 둘 다 최대 네트워크 보안에 분명히 바람직하다.

1. 사용자가 0이 아닌 트랜잭션을 추가하면 이 트랜잭션이 최종 "주기 루트"로 이동할 수 있다. (합의가 있는 주기 루트) 사용자가 이 거래에 대한 머클 증명을 가지고 있는 경우에만.

즉, 사용자에게 머클 증명 요소를 전송하는 데 실패(네트워크 오류로 인해 또는 의도적으로)하는 것이 설계상 불가능하다는 것을 의미한다.

2. 사용자는 모든 제로 트랜잭션에 대해 모든 사이클 루트와 모든 메르켈 증명을 항상 안정적으로 복구할 수 있어야 한다.

위에서 설명한 가벼운 합의 메커니즘을 사용하는 링과 같은 "낮은 보안 마진" 링에서 우리는 이 두 속성에 대해 0이 아닌 실패 확률을 가질 수 있다.

단, 실패 시 다음 블록에서 완료할 수 있다. 여기서 실패는 손실을 의미하지 않는다. 반면에 대략적으로 "분산 원장과 같은" 작업을 수행하지 않고는 특히 두 번째 요구 사항을 충족하는 방법을 확인하기는 어렵다.

첫 번째 요구 사항은 다소 까다롭지만 원장과 같은 시나리오에서 다루기가 덜 복잡하다. 그러나 이러한 요구 사항이 프로토콜 수준의 보장을 통해 모든 링에서 반드시 충족되어야 하는 것은 아니다.

보안 보장을 최대화하면 일반적으로 잠재적 사용 사례의 범위를 제한하는 비용(계산 및 기타)도 최대화된다. 비트코인은 현재 대량의 투기 자산을 거래하는 사용 사례에 주로 관심이 있으며, 이러한 목적을 위해 분산 원장 기반 접근 방식이 비교적 적절하다.

그러나 다른 종류의 사용 사례, 예를 들어. 에이전트 기반 AI, 소셜 미디어 또는 소액 결제에서는 서로 다른 트레이드 오프 선택을 가리키는 극적으로 다른 요구 사항 집합이 있으며 이러한 선택 중 일부는 성능 또는 기타 유익한 측면을 추구하기 위해 일부 프로토콜 수준 보안 보장을 포기하는 것이 현명할 수 있다.

 

 

포크의 힘 약화

본질적으로 모든 TODA/IP 기반 시스템은 설계상 모든 최신 분산 원장 기반 시스템을 피하는 특정 종류의 보안(예: 블록체인 포크로 인해 습관적으로 발생하는 혼돈 및 경제적 왜곡에 대한 보안)을 보유한다는 점도 주목할 가치가 있다. 너무 자주 원장 기반 블록체인의 주요 보안 문제에 대한 대체 솔루션은 "우리는 항상 체인을 포크할 수 있다."이다.

이것은 재정적으로 다양한 암호화폐에 대해 혼란스럽게 잘 작동했다. 예를 들어 비트코인 캐시와 비트코인 SV로 이어지는 비트코인 포크와 이더리움 클래식으로 이어지는 이더리움 포크의 결과는 다음과 같이 광범위하게 수익성이 있었다. 사전 및 사후 포크 토큰 모두 상당한 재정적 가치를 유지하여 포크가 기본 블록체인의 시가 총액을 증가시켰다.

그러나 다른 경우에 이러한 방식으로 분기하는 기능은 매우 바람직하지 않다. 예를 들어 충성도 포인트, 명목 화폐, 비디오 게임 자산 등과 같은 실제 자산이다. TODA/IP 레코드의 근본적인 고유성은 이러한 종류의 포크의 힘을 제거한다.

HS 합의가 있는 HyperCycle 네트워크에서 HS 원장을 포크해도 여전히 HyperCycle 에이전트의 기본 레코드가 포크되지 않는다. 물론 소프트웨어 업그레이드가 있을 수 있지만 오늘날의 표준 분산 원장 기반 블록체인에서 일상적으로 발생하는 것처럼 보이는 비정상적인 포크 상황으로 이어지는 구조적 편향은 없다.

장단점 이해의 열쇠로서의 파일 고유성 HyperCycle은 TODA에서 각 파일이 하나의 정규적으로 잘 구성된 출처 증명을 가져야 한다는 중앙에서 중요한 불변성을 상속한다.

경량 대 HS 합의 메커니즘과 관련하여 이 섹션에서 논의한 주요 질문은 다음과 같다:

그 증거를 얼마나 빨리 얻을 수 있을까? 그것을 얻는 것이 얼마나 복잡할까? 내 파일에 대한 보안 마진은 얼마일까? (가용성 부족 또는 널리 퍼진 얼버무림을 통해) 무언가가 터지면 어떤 의지가 있을까?

각 질문에 대한 대답은 궁극적으로 "상황에 따라 다르다"이다. 왜냐하면 TODA와 마찬가지로 HyperCycle이 기본 파일에 대한 정식 고유성을 유지하면서 다양한 실제 요구 사항이 있는 다양한 사용 사례에서 작동할 수 있도록 하는 것이 목표이기 때문이다.

고가 자산에 대해 원하는 보안 증거금은 항상 공정한 비용이 들기 때문에 유연성이 필요하다. 재무 및/또는 성능 측면에서 비트이며 시간이 지남에 따라 계속 비용이 발생하지만(무료는 없음) 효율적인 소액 거래의 경우 필요한 효율성을 얻기 위해 훨씬 낮은 보안 마진을 수용해야 한다.

우리가 요구할 수 있는 것은 정확히 동일한 알고리즘 집합으로 가능한 모든 요구 사항을 해결하는 하나의 상세한 블록체인 설계가 아니라 광범위한 요구 사항을 충족하도록 우아하게 사용자 정의할 수 있는 예를 들어 HyperCycle의 경우와 같이 다양한 플러그형 합의 메커니즘을 통한 유연하게 모듈화된 블록체인 설계이다.

여러 링에서 파일 고유성.

이러한 절충 관련 문제는 여러 링에서 TODA/IP 기반 시스템의 역학을 고려할 때 특히 미묘한 방식으로 발생한다. 다중 링 네트워크에서 파일의 고유성은 적절하게 정의된 의미에서 순환 루트에 대한 합의가 있는 경우에만 보장된다.

가장 간단한 경우, 네트워크의 모든 링에 걸쳐 모든 주기 루트에 대한 합의가 있으면 문제없이 링 간에 파일을 전달할 수 있다. 그러나 이러한 강한 상황만이 관심을 끄는 것은 아니다.

예를 들어, 일정 기간 동안 다른 링 A에 있던 파일이 있는 경우 A에 대한 증명을 적절하게 수행하려면 이 기간 동안 링 A에서 순환 루트가 필요하지만 반드시 이 기간을 초과할 필요는 없다. 해당 기간 동안 A의 증명 데이터는 파일의 출처 증명에 포함되며 A의 순환 루트를 더 큰 링 네트워크로 연결하는 역할을 한다.

 

 

3.3 더 스마트한 스마트 계약

스마트 계약에 대한 HyperCycle의 접근 방식은 미묘하고 포괄적이며, 다양한 스마트 계약 언어에서 작동하는 효율적인 스마트 계약 실행 프레임워크와 함께 Python VM, MeTTa(및 rholang에 대한 컴파일)를 포함한 고유한 기본 스마트 계약 프레임워크를 포함한다. 다른 언어로 작성된 스마트 계약의 상호 운용을 허용하고 EVM을 포함한 다른 제3자 블록체인과 잠재적으로 상호 작용할 수 있는 프레임워크이지만 EVM만이 아니다.

 

3.3.1 가속화된 스마트 계약 실행

HyperCycle에서 스마트 계약 실행을 처리하는 것은 여기에서 가볍게 다룰 깊은 주제이다. 일반적인 합의 메커니즘에 의존하는 대신 안전하고 분산된 방식으로 스마트 계약 출력을 검증하는 특수 메커니즘을 사용하여 효율성을 높일 수 있다. 이러한 방식으로 우리는 기존 블록체인에 비해 수십 배의 속도 향상을 달성할 수 있다.

표준 이더리움-블록체인 접근 방식에서 각 스마트 계약은 네트워크의 모든 전체 노드에서 실행되므로 네트워크의 합의 알고리즘에 따라 계약의 출력이 무엇이어야 하는지에 대한 합의를 제공한다.

이것은 안전하지만(또는 적어도 네트워크의 합의 알고리즘만큼 안전함) 명백히 매우 비효율적이다. 2000개의 노드가 스마트 계약의 출력에 대한 합의를 제공하기 위해 승인해야 하는 경우 스마트 계약은 기본적으로 단일 시스템에서 실행되는 프로그램일 때보다 최소 2000배 느리게 실행된다.

이 스마트 계약 실행 병목 현상에 대한 몇 가지 해결 방법은 다음과 같다:

이더리움 로드맵의 일부이며 여러 당사자가 카르다노를 위해 추구하고 있는 가장 유명한 영지식 롤업이 제안되었다. 그러나 zk-rollup 기반 시스템의 가장 단순한(그렇게 간단하지 않은) 형태는 소수의 중앙집중식 증명자에 의존하며, 탈 중앙화된 대안은 zk 증명을 제공하는 노드의 특수 시장에 의존하여 점점 더 복잡해진다.

HyperCycle 프레임워크는 스마트 계약 실행을 근본적으로 가속화하는 훨씬 간단하고 오버헤드가 낮은 방법을 지원한다. 기본적으로 결정론적이지만 의사 무작위 선택과 몇 가지 다른 영리한 방법을 사용하여 각 스마트 계약이 전체 배열이 아닌 작은 노드 집합에서만 실행되도록 한다.

이러한 종류의 유연한 메커니즘은 전 세계적으로 공유되거나 복제된 원장이 없고 이에 따라 호출될 노드의 범용 목록이 없는 시스템에서 특히 편리하다.

모든 스마트 계약의 유효성을 검사한다.

HyperCycle 접근 방식에서는 한 노드에 실행하려는 스마트 계약이 있을 때 특별히 설계된 의사 난수 함수를 사용하여 스마트 계약을 실행할 소수의 다른 노드(예: N=3)를 선택한다.

단일 출력만 제공하고 중간 결과를 보고하지 않는 가장 간단한 스마트 계약의 경우:

이러한 다른 N 노드는 각각 계약을 실행하고 실행 결과의 암호화된 버전을 보고한다. N 노드의 결과가 모두 동등하다고 입증되면 결과를 복호화하여 원래 요청자 노드로 전달하고 지불금을 N 노드로 전달한다.

중간 결과를 생성하고 수행하는 스마트 계약의 경우 결과 사이에 잠재적으로 비용이 많이 드는 처리, 실행을 수행하는 N 노드 간의 비교 프로세스는 중간 결과와 관련하여 스마트 계약 실행 중에 적절한 체크 포인트에서 수행될 수 있다.

기존 스마트 계약 해석기(예: Plutus 해석기)로 작업하는 경우 이 변형을 활성화하려면 일반적으로 해석기에 약간의 조정이 필요하다.

이 접근 방식은 다양한 VM에서 작동할 수 있으며 다음을 처리할 수 있다. VM A에서 실행되는 스마트 계약은 VM B에서 실행되는 스마트 계약과 더 복잡한 시나리오를 생성한다. 합리적으로 큰 가능성 공간에서 출력을 가져오는 대부분의 스마트 계약의 경우 N = 3과 같은 선택은 모든 N 실행자 노드가 잘못하여 0에 매우 가까운 동일한 결과를 반환할 확률을 줄인다.

이 접근 방식의 결과를 대략적으로 말하면 거의 확실하게 올바른 방식으로 스마트 계약을 실행하는 데 단 한 대의 컴퓨터에서 유사한 코드를 실행하는 것보다 3배(거의 크지 않은 오버헤드 포함)의 컴퓨팅 노력만 든다는 것이다.

기존 원장 기반 블록체인 네트워크에서 스마트 계약을 실행하는 것과 비교하여 매우 느린 속도이다. (몇 배 더 적음). 동일한 보안을 유지하면서 틀림없이 그 이상을 보장한다.

스마트를 실행할 수 있는 운영 장치가 너무 많지 않은 경우 계약, 또는 스마트 계약이 상대적으로 작은 참여자 고리 내에서만 검증되는 경우, 따라서 공격자가 누가 선택되고 있는지 추측하는 것이 더 쉬워지므로 추가 난독화 메커니즘이 유용할 수 있다.

유사무작위로 선택된 노드에 의한 담합에 대한 추가 방어를 제공하기 위해, 각 노드가 약간 다른 계산을 실행하도록 각 노드에 전송되는 기능(계약)을 변환할 수 있으며, 그러면 노드는 할당을 다른 노드의 할당과 연결하는 다루기 쉬운 방법이 없다.

그러나 HyperCycle 노드의 대규모 링에 있는 유사 무작위로 선택된 머신에서 쉽게 실행할 수 있는 작고 빠르게 실행되는 스마트 계약을 처리하는 경우에는 이러한 추가적인 복잡성이 필요하지 않다.

 

3.3.2 HyperCycle용 스마트 계약 DSL: 광범위한 사용성으로 가는 길

 모든 노력은 호환성을 위해 여전히 EVM을 통합하는 것이지만 Python과 MeTTa 언어의 의미 체계는 AI 작업과 관련된 스마트 계약에 매우 유리하다. 이들 중 많은 부분이 MeTTa의 추상 유형 구조를 사용하여 간결하게 표현될 수 있기 때문이다. Rholang에 대한 MeTTa의 컴파일은 MeTTa 계약을 위한 매우 동시성 친화적이고 토크노믹스가 주입된 구현을 제공한다.

다른 체인의 다른 스마트 계약 언어와 MeTTa의 상호 운용성은 많은 경우에 실용적인 응용 프로그램을 상당히 빠르게 함께 붙일 수 있게 한다. 그러나 HyperCycle의 미래에 똑같이 중요한 것은 DSL을 생성하기 위한 MeTTa의 시설이다.

스마트 계약 코딩은 미묘하고 민감한 문제일 수 있다. 대부분의 애플리케이션 개발자가 스마트 계약의 핵심에 대해 많이 생각할 필요가 없고 애플리케이션에 집중할 수 있는 프레임워크를 갖는 것이 좋다. 이더리움 세계에서 지금까지 사용성에 가장 가까운 것은 대부분의 개발자가 다른 사람의 Solidity 코드를 복사하고 필요에 맞게 조정하여 작업하는 "잘라내기 및 붙여넣기 문화"이다.

그러나 이는 합당한 구성 가능성이 있는 도구로 구동되는 소프트웨어 생태계에서 작동하는 방식이 아니다. MeTTa는 강력한 구성 가능성을 제공하지만 함수형 프로그래밍, 프로세스 미적분 또는 관련 수학에 대한 배경 지식이 없는 대부분의 개발자에게 상대적으로 불투명하다는 단점이 있다.

사용 가능한 스마트 계약 개발을 달성하기 위한 또 다른 접근 방식은 개발자에게 애플리케이션 도메인에서 실제로 필요한 블록체인 관련 기능만 제공하는 도메인별 언어를 만드는 것이다.

카르다노의 분산 금융을 위한 Marlowe DSL는 이 접근 방식[SNST20]을 개척했지만 몇 가지 관련 주의 사항도 강조한다. Marlowe는 매우 우아하지만 최신 DeFi 애플리케이션에서 확장성을 달성하기 위한 가장 편리한 기본 접근 방식을 제공하지 않는 것 같다. 예를 들어 SundaeSwap과 같은 카르다노 DeFi 애플리케이션은 결국 Marlowe(재무 관련이지만 SundaeSwap의 중심에 있는 특정 유형의 재무 운영에 맞게 조정되지 않음)가 아닌 Plutus(일반적인)를 직접 활용한다[Sun].

이것이 보여주는 한 가지는 매우 유연한 기본 언어 내에서 DSL을 빠르게 업데이트하고 수정할 수 있는 프레임워크가 필요하다는 것이다. 이 과정은 Plutus보다 앞서 출시되었기 때문에 Marlowe가 처음 만들어졌을 때 공개되지 않았지만 HyperCycle 컨텍스트에서 고려하는 것이 중요하다.

MeTTa는 DSL 생성 [Bra13] [Bra20]에 Idris를 사용하는 것과 유사하지만 유연성이 더 뛰어난 애플리케이션 및 알고리즘별 DSL 생성을 위한 우아한 접근 방식을 제공한다. MeTTa에서 DSL 생성 프로세스의 단순하고 일반적인 특성은 MeTTa 지정 DSL을 위한 로우코드 또는 노코드 UI 프레임워크를 자동 생성하는 도구의 문을 연다.

이는 틀림없이 보안, 견고성 또는 기능을 희생하지 않고 일반 제품 개발자가 스마트 계약 개발을 적절하게 간단하고 사용할 수 있게 만드는 가장(그리고 아마도 유일한) 실행 가능한 접근 방식이다.

DSL에 따라 많은 경우 DSL에서 암묵적으로 저작을 수행하는 로우코드 또는 노코드 프레임워크를 생성할 수 있다.

MeTTa의 추상적 특성은 이러한 종류의 프로세스의 템플릿화에 적합하다. 예를 들어 충분히 간단한 애플리케이션별 DSL을 해당하는 로우/코드 없는 프레임워크에 매핑하기 위한 범용 도구 생성에 이르기까지 말이다.

이 접근 방식에서 MeTTa의 기술적 문제를 처리해야 하는 유일한 사람은 새 도메인에 대한 DSL을 작성하거나 라이브러리의 DSL 중 어느 것과도 일치하지 않도록 충분히 재검토되는 사용자 지정 애플리케이션을 만드는 사람이다.

 

4. 몇 가지 유망한 초기 애플리케이션

HyperCycle의 충분히 성숙한 버전을 사용할 수 있게 되면 탐색하고자 하는 몇 가지 주요 HyperCycle 응용 분야에 대한 몇 가지 간단한 참고 사항을 제공한다. 우리는 이것이 프로젝트와 수직 분야를 생략할 수 있는 우리의 현재 추구 환경을 반영하는 가능성 공간의 다소 우연한 샘플링이라는 점에 주목한다 HyperCycle이 확장 가능한 사용을 위해 준비될 때까지 우리 마음의 맨 위에 있을 것이다.

또한 매우 유연하고 범용적인 플랫폼을 출시하는 것의 장점 중 상당 부분은 다른 사람들이 자신이 상상하지 못한 방식과 영역에서 플랫폼을 활용할 수 있다는 것이다.

 

 

4.1 스웜 Swarm AI: 진화 학습, 알고리즘 화학, 앙상블 ML

HyperCycle 설계를 주도하는 한 가지 주요 사용 사례는 인구 기반 AI 방법을 온체인에서 실행하려는 욕구이다. 예를 들어, 각 인구 구성원이 온체인 에이전트이고 교차 및 돌연변이가 온체인 트랜잭션인 유전자 알고리즘을 실행한다. 예를 들어 "알고리즘 화학" 응용 프로그램. [Goe16] [Bul20] 비슷한 문제와 기회를 제시한다.

앙상블의 각 모델을 다른 당사자가 소유하고 관리할 수 있는 환경에서 일반적인 데이터 분석 또는 강화 학습 문제에 직면하는 모델 앙상블을 구축하는 분산형 앙상블 기계 학습 영역에도 큰 잠재력이 있다. 이를 투명하고 완전히 분산된 방식으로 수행하려면 데이터 세트를 전달하고, 결과를 평가 및 병합하고, 테스트를 실행하는 등의 프로세스를 가능한 한 온체인에서 수행해야 한다.

이들은 거의 모든 문제에 대해 가벼운 합의 접근 방식이 선호되는 애플리케이션이다. 최대 실시간 보안은 핵심이 아니다. 공격이나 실패로 인해 일부 중간 AI 결과가 손실되는 경우 이는 불행하지만 비극적인 경우는 거의 없다. 여기에서 DSL은 개발자가 다양한 애플리케이션의 다양한 데이터 세트에 대해 다양한 접근 방식을 빠르게 실험할 수 있도록 하는 AI 알고리즘 구성 언어 역할을 한다.

 

 

4.2 온라인 네트워크의 평가 및 보상

온라인 네트워크에서 등급 및 보상을 관리하는 것은 가벼운 합의가 바람직한 또 다른 경우이다. 이 경우 공격이나 시스템 오류로 인해 참가자의 등급이나 보상이 영구적으로 손실되지 않는 것이 중요하지만, 드문 불행한 사건 이후 참가자를 온전하게 만드는 데 시간이 걸리고 느린 충돌 해결 메커니즘에 의존한다면 괜찮다.

최대한 강력한 실시간 보안을 보장하는 것은 운영 비용이 매우 낮고 모든 정상적인 상황에서 빠르고 효과적인 시스템을 갖는 것보다 덜 중요하다. 또한 코드가 적거나 없는 DSL을 쉽게 구상하여 개발자가 애플리케이션에서 가중 액체 순위 평판 프레임워크 및 다양한 관련 보상 토큰의 사용자 지정을 신속하게 지정할 수 있다.

 

4.3 지불 및 처리 능력 분산화

다소 미묘한 두 가지 사용 사례는 분산형 결제 처리와 NuNet 플랫폼에서 수행되는 처리 능력의 토큰화된 분산형 관리이다. 5

이러한 각각의 경우에 거래의 스펙트럼이 있으며, 그 중 일부는 규모가 작고(온라인 미디어 플랫폼의 소액 결제, 개인의 스마트폰에서 소량의 백그라운드 처리 사용) 자연스럽게 가벼운 합의 프로토콜과 일치하고, 다른 것들은 그 중 더 심각한 것(더 큰 지불, 슈퍼컴퓨터 시간 또는 기업 컴퓨팅 네트워크의 상당 부분과 같은 대량의 처리 사용)그리고 HS 강화 합의와 같은 프로토콜 수준의 보안 보장을 추가할 가치가 있다.

이러한 응용 프로그램은 서로 다른 합의 메커니즘을 가진 여러 링과 일부 에이전트가 두 링의 트랜잭션에 참여할 수 있는 기능에서 이점을 얻는 것으로 보인다. 예를 들어 내가 그들의 기사를 읽는 데 소비한 시간을 기준으로 블로거에 해당하는 몇 센트를 지불하면 이것은 가벼운 합의 기반 링을 거친다. 하지만 큰 ML 모델을 훈련시키기 위해 AI 서버 팜에 더 많은 자금을 지불한다면 이것은 HS 강화 링을 거쳐야 한다.

DSL 측면에서 볼 때 Marlowe 프레임워크는 많은 긍정적인 면이 있는 것 같다. 여기에서 가르칠 교훈이 있으며, TODA 및 평판을 기반으로 하는 고유한 HyperCycle 트랜잭션 기능을 활용하는 MeTTa를 통해 Plutus에 내장된 Marlowe와 같은 언어를 구상한다.

 

 

4.4 퍼블릭 체인과 프라이빗 체인을 적응적으로 혼합

TODA 에코시스템의 회사 중 하나인 TODAQ은 엔터프라이즈 애플리케이션을 위한 중앙 집중식 TODA 링의 사용을 개척했다. 이러한 특성의 개인 TODA 링은 개별 데이터 파일의 주권이 핵심인 TODA 디자인의 탄력적인 특성으로 인해 TODA/IP와 같은 분산 합의 메커니즘에서 실행되는 공용 TODA 링과 자연스럽게 상호 운용될 수 있다.

HyperCycle의 엔터프라이즈 배포에 대해서도 유사한 접근 방식을 취할 수 있다. 실제로 서로 다른 엔터프라이즈 컨텍스트에 대해 추구해야 할 여러 가지 접근 방식이 있다.

한 가지 전략은 완전한 중앙집중식 제어 및 데이터 관리 기능을 갖춘 HyperCycle 링을 개발하는 것이다.

기본적으로 HS 강화된 합의를 넘어 중앙 집중식 데이터베이스를 HyperCycle 원장으로 사용하여 실질적인 효율성을 위해 필요한 만큼만 복제한다(이 경우 분산 제어를 보장하기 위해 복제를 사용할 필요 없음).

어떤 면에서 정반대인 또 다른 전략은 특정 기업의 범위 내에서 HyperCycle 링에서 작동하는 모든 에이전트가 서로에 대해 정직하고 협력적이라고 가정하는 것이 안전하기 때문에 가벼운 합의 메커니즘을 안전하게 사용할 수 있다. 이 접근 방식은 퍼블릭 블록체인의 "황량한 서부"에서 가능했던 것보다 기업의 벽으로 둘러싸인 정원 내에서 더 큰 효율성을 가능하게 할 수 있다.

이 두 전략 사이의 선택은 해당 특정 기업에 대한 중앙 집중화 및 내부 신뢰의 정도에 따라 달라진다. HyperCycle 인프라는 여기에 표시된 두 가지 특정 극한 전략을 넘어 다양한 맞춤형 가능성을 지원한다.

대체로 이와 관련하여 요점은 맞춤형 합의 메커니즘으로 링을 정의한 다음 이러한 링에서 에이전트와 파일을 거래하는 유연성을 통해 하이브리드 퍼블릭/프라이빗 블록체인 배포를 생성하여 기본적으로 모든 기업의 요구 사항을 충족할 수 있다는 것이다.

기업 배포의 초기 배치가 성공적으로 실행된 후 템플릿 "엔터프라이즈 합의 메커니즘"의 부작용 세트가 생성된다. 대부분의 엔터프라이즈 상황을 처리한다.

 

 

5 결론: AI 및 블록체인 생태계의 미래 촉진

블록체인기술은 아직 초기 단계이기 때문에 오늘날 대중화된 기술이 그들이 다루는 문제를 강력하게 해결하는 성숙한 솔루션을 나타낸다고 가정하는 것은 실수이다. 일부 선도적인 블록체인 프레임워크는 미래의 분산형 네트워크에서 지속할 수 있을 만큼 견고해 보이는 알고리즘, 구조 및 프로세스를 구현한다.

그러나 현재 블록체인의 주요 측면도 있다. 분산 복제 원장의 기본 사용 및 스테이크 증명과 같은 조잡한 합의 메커니즘에 대한 의존과 같이 현재 지배력은 근본적인 우월성이나 적절성보다는 역사적 사고에 크게 기인하는 것으로 보인다.

우리는 여기에서 새로운 블록체인 디자인인 HyperCycle을 명확하게 설명했다. 우리는 적어도 자신과 외부 소비자에게 마이크로서비스를 제공하는 소프트웨어 에이전트의 대규모 시스템의 특정 분야에서 미래의 분산형 네트워크의 기초 역할을 할 수 있는 힘과 유연한 사용자 정의 가능성을 가지고 있다고 믿는다.

HyperCycle을 "다중층", "층-유체" 또는 "층 0++"라고 한다. 주어진 상황에서 적절한 역할을 채택하여 마이크로서비스의 전체 생태계(AI에 국한되지는 않음)에 서비스를 제공할 수 있는 유연성이 있기 때문이다: 낮은 수준의 보안 통신 프로토콜, 기본 블록체인, 사이드체인 등. 여기서 목표는 가능한 가장 낮은 네트워크 수준에서 최고의 보안을 제공하여 마찰 비용을 최소화하고 전례 없는 기능을 가능하게 하는 것이다.

TODA/IP 블록체인, 평판 증명 및 OpenCog Hyperon 프레임워크의 필수 아이디어, 구조 및 프로세스와 함께 최첨단 암호화를 활용하여 우리는 블록체인기술의 근본적으로 다른 미래가 비교적 온건한(아직 사소하지는 않지만) 엔지니어링 노력으로 만들어질 수 있다고 믿는다.

HyperCycle의 가장 즉각적인 사용 사례는 SingularityNET이다. 분산 AI 네트워크, SingularityNET 생태계에서 출현한 다양한 스핀오프 프로젝트 (예: 분산형 처리 능력을 위한 NuNet, 분산형 미디어를 위한 Mindplex, 분산형 의료 데이터 및 연구를 위한 Rejuve, 분산형 메타버스를 위한 SophiaVerse, DeFi를 위한 SingularityDAO 등). 그러나 HyperCycle의 범위는 이러한 특정 애플리케이션을 훨씬 넘어 확장되며 HyperCycle의 엔지니어링 및 배포가 완료되면 매우 광범위한 활용이 예상된다.

실제로 우리는 HyperCycle 기술이 블록체인이 현재 서비스를 제공하는 틈새를 넘어 다양한 전문가들이 오랫동안 예견한 글로벌 기술 및 금융 생태계에서 지배적인 역할을 하는 데 중요한 역할을 할 잠재력이 있다고 믿는다.

 

부록: 심층 카르다노Cardano 통합에 대한 참고 사항 6

HyperCycle은 소프트웨어 프로세스의 효율적이고 가벼운 분산 조정을 가능하게 하는 고유한 메커니즘 조합을 포함한다. 안전하고 분산된 소프트웨어 조정의 모든 측면에 대해 이미 매우 견고한 기반을 가지고 있기 때문에 기본적으로 상호 작용하는 다른 블록체인에 의존하거나 편승하지 않는다. 그러나 통합은 다양한 애플리케이션이 특정 시점에서 작동하도록 하는 가장 효과적인 방법일 수 있는 특정 기능을 제공하여 사용 가능한 도구 및 사용자 기반을 제공할 수 있다.

HyperCycle은 강력한 교차 체인 상호 작용이 가능하며 특히 HyperCycle 컨텍스트 내에서 다양한 가상 머신을 실행하여 다양한 블록체인과 관련된 스마트 계약 언어의 실행을 가속화할 수 있다.그러나 HyperCycle과 다른 체인 사이에 가능한 결합의 견고성은 다른 체인의 특정 특성에 따라 다르다. 특히 긴밀한 결합이 가능해 보이는 체인 중 하나는 카르다노이다.

카르다노Cardano의 스마트 계약 언어인 Plutus는 순수한 기능적 언어로, Plutus 계약과 HyperCycle MeTTa 계약을 긴밀하게 연결하여 실행 과정에서 상태를 공유하고 정보를 교환할 수 있도록 한다.

기술적인 수준에서 이것은 외부 함수 인터페이스를 사용하여 Rust MeTTa 런타임을 Haskell PLutus 런타임과 연결함으로써 달성된다. MeTTa와 Plutus 모두에서 명령형 프로그래밍에 대한 의존도가 없기 때문에 두 언어의 계약이 유연하고 신속하게 작업을 다른 언어의 계약으로 하도급하는 것이 일반적으로 간단하다.

HyperCycle과 카르다노 간의 긴밀한 연결 가능성은 스마트 계약보다 더 근본적인 수준에서 발생한다. 그리고 카르다노의 Extended UTXO 트랜잭션 모델에 뿌리를 두고 있으며, 이는 Hydra 프로토콜을 사용하여 카르다노와 다른 체인 간에 공유 상태를 가능하게 한다.

HyperCycle은 또한 카르다노 블록체인과 같은 UTxO 모델과 Plutus 스마트 계약 언어를 활용할 수 있다. 그러나 다른 많은 관련 기능은 데이터 관리를 위해 다른 합의 메커니즘과 다른 시스템을 대체한다.

 

 

확장된 UTXO 트랜잭션 모델

카르다노Cardano의 확장 UTxO(EUTxO) 모델 [Fou21]는 기능적 프로그래밍 원칙에 따라 작동하는 스마트 계약을 지원하도록 명시적으로 설계된 방식으로 비트코인 기반의 표준 UTxO 모델을 확장한다.

UTxO 원장의 트랜잭션에는 일련의 입력 및 출력이 포함되며, 여기서 출력은 암호화폐의 양을 잠그므로 후속 트랜잭션의 승인된 입력만 해당 자금을 연결하고 소비할 수 있다.

지정된 시점에서 보류 중인(연결되지 않은) 유효성 검사 보류 중인 출력 집합은 사용되지 않은 트랜잭션 출력(UTxO)이다.

잠긴 통화 외에도 각 출력에는 유효성 검사기 조건자가 함께 제공된다. 각 입력에는 구속자 값이 있다. 현재 검증된 트랜잭션의 주어진 입력이 현재 매달려 있고 사용되지 않은 출력에 연결하도록 허용되는지 여부를 결정하기 위해 소프트웨어는 유효성 검사기 술어가 출력에 적용되는지 여부를 결정한다.

EUTxO 모델은 UTxO 모델을 두 가지 방식으로 확장한다:

• 검증자/보상자 메커니즘을 서명 처리로 제한하는 대신 EUTxO 모델의 주소는 스크립트 형태의 임의 논리를 포함할 수 있다. 노드가 트랜잭션의 유효성을 검사할 때 트랜잭션은 출력 주소에서 제공하는 스크립트를 조회하고 트랜잭션이 출력을 입력으로 사용할 수 있는 경우 스크립트를 실행한다.

• EUTxO의 출력은 주소와 값 외에 본질적으로 임의의 데이터를 전달할 수 있다. 이를 통해 스크립트는 예를 들어 장기 실행 스마트 계약의 상태에 관한 정보를 전달할 수 있다.

트랜잭션과 관련된 스크립트는 출력에 의해 전달되는 데이터, 유효성이 검증되는 트랜잭션 및 트랜잭션이 모든 입력에 대해 제공하는 구속자라고 하는 일부 추가 데이터에 액세스할 수 있다.

이를 기반으로 복잡한 논리를 수행하여 주어진 입력이 허용되는지 여부를 결정할 수 있다. 검증자가 전체 검증된 트랜잭션을 검사할 수 있다는 사실은 검증자가 전체 트랜잭션 체인에서 계약 불변성을 유지하도록 강제할 수 있게 한다.

EUTxO 모델의 핵심은 트랜잭션 유효성 검사의 성공 또는 실패가 블록체인의 다른 항목이 아닌 트랜잭션 자체와 해당 입력에만 의존한다는 것이다. 이는 Plutus 스마트 계약 시스템의 기반이 되는 Haskell 언어의 "순수 함수형 프로그래밍" 특성과 자연스럽게 작동한다. Haskell과 같은 순수 기능적 언어에서 계산은 명령형 언어에서 만연한 부작용 없이 출력이 입력에만 의존하는 함수로 나뉜다.

Plutus의 기능적 특성은 카르다노 스마트 계약을 공식적으로 검증 가능하게 만드는 핵심 측면이다. EUTxO 유효성 검사의 순전히 기능적인 특성은 트랜잭션이 블록체인으로 전송되기 전에 오프체인에서 트랜잭션의 유효성을 확인할 수 있음을 의미한다. 일부 다른 트랜잭션이 트랜잭션이 예상하는 입력을 동시에 소비하는 경우 트랜잭션은 여전히 실패할 수 있다. 그러나 만약 모두 실행 기간 내내 입력이 계속 존재하면 트랜잭션이 수학적으로 성공하도록 보장된다.

이 UTxO 기반 모델과 이더리움 및 기타 유사한 구조의 블록체인에서 사용되는 계정 기반 모델 간의 차이점은 DApp 수준에서 상당히 다른 디자인 패턴을 필요로 한다.

EUTxO는 DApp의 동작에 대해 입증 가능한 보증을 통해 DApp을 만드는 것을 훨씬 더 다루기 쉽고 간단하게 만든다. EUTxO는 또한 HyperCycle과 같은 핵심 카르다노 모델에 대한 강력한 확장을 위한 우수한 기반을 제공한다.

하지만, 계정 기반 블록체인을 시작한 개발자에게 처음에는 익숙하지 않은 트랜잭션 및 데이터 표현에 대한 사고 방식이 필요하다. EUTxO 스마트 계약은 제약 방출 기계(CEM)라고 하는 상태 기계 유형을 사용하여 공식적으로 모델링할 수 있다.

Mealy 머신을 기반으로 각각 상태 세트 Sc, 입력 세트 i = Ic, 조건자 finalc로 구성된다. 최종 상태를 식별하는 Sc → Bool 및 단계 관계 s → (s,tx)는 입력 i에서 상태 s를 후속 상태 s? 제약 조건 tx가 충족되는 요구 사항에 따라 카르다노는 EUTxO 원장(메인체인)에 CEM을 구현한다. 일련의 CEM 상태를 각각 상태 기계 입력 ic 및 상태 기계 출력 oc를 갖는 일련의 트랜잭션으로 표시함으로써 후자는 유효성 검사기에 의해 잠겨 있을까? c, 단계 관계 구현(각각 상태 기계 입력 또는 출력이 없는 초기 및 최종 상태인 예외).

 

Hydra: 카르다노의 상호 운용성 솔루션

7 Hydra[CCF+20]는 카르다노 메인체인이 다른 블록체인과 효율적이고 우아하게 통신할 수 있도록 하는 알고리즘 및 소프트웨어 프레임워크이다. 비공식적으로 사이드 체인이라고 하는 것의 구현과 다른 완전히 자율적이고 별도의 블록체인에 대한 프록시 구현을 지원한다.

Hydra가 다른 블록체인 네트워크에 연결하는 데 사용되는 경우 "헤드 파티"는 이 다른 네트워크에서 뛰어난 성능과 고가용성 참여자 집합이다. "꼬리 당사자"는 이 다른 네트워크의 다른 참가자로, 특정 시간에 온라인 상태이거나 분산형 네트워크 기능에 중요한 작업을 계산적으로 수행할 수 있다는 점에서 신뢰할 수 없다. Hydra 아키텍처는 헤드 프로토콜, 테일 프로토콜 및 크로스 헤드 앤 테일 통신 프로토콜로 나눌 수 있다. 이러한 구성 요소는 라우팅, 재구성 및 가상화를 위한 추가 기본 프로토콜에 의해 지원된다.

헤드 프로토콜은 현재 합리적인 성숙도까지 개발된 Hydra의 유일한 부분이다. 이를 통해 카르다노 메인체인에 연결된 블록체인 네트워크의 헤드 당사자는 다자간 상태 채널을 통해 최소한의 스토리지 요구 사항으로 많은 수의 트랜잭션을 신속하게 처리할 수 있다.

아직 공개적으로 자세하게 기술되지 않은 테일 프로토콜은, 네트워크 헤드는 휴대폰과 같은 저전력 장치에서 시스템을 사용할 수 있고 장기간 오프라인 상태일 수 있는 많은 수의 추가 네트워크 참가자에게 확장성을 제공할 수 있다.

크로스 헤드 앤 테일 통신 프로토콜은 가상화를 활용하여 헤드와 테일이 카르다노 메인체인의 매체를 거치지 않고 통신할 수 있도록 한다.

Hydra의 상태 채널은 기본 카르다노 블록체인과 동일한 트랜잭션 형식 및 계약 코드를 사용한다는 점에서 카르다노와 동형이다. 이것은 스마트 계약이 Hydra 상태 채널과 카르다노 블록체인 간에 직접 앞뒤로 이동할 수 있음을 의미하므로 Hydra 상태 채널이 카르다노 블록체인에서 트랜잭션의 병렬, 오프체인 형제 거래를 효과적으로 산출할 수 있다.

 

헤드 프로토콜 트랜잭션

트랜잭션 관리 측면에서 Hydra 헤드 프로토콜을 사용하여 네트워크를 카르다노 메인체인에 연결할 때 뒤에서 일어나는 일은 다음과 같다: 관련된 헤드 당사자는 초기 헤드 상태를 구성하는 일련의 UTxO를 커밋하기 위해 협력하며, 이 헤드 당사자는 메인체인 상호 작용 없이 스마트 계약 및 트랜잭션을 처리하여 진화한다.

스크립트 실행을 포함한 트랜잭션 유효성 검사는 정확히 동일한 유효성 검사 코드를 활용하여 온체인과 완전히 동일한 규칙에 따라 진행된다.

분쟁이 발생하거나 일부 당사자가 오프체인 프로토콜을 종료하려는 경우, 헤드 당사자는 헤드의 현재 상태를 블록체인으로 다시 커밋한 다음 반드시 초기 커밋된 UTxO 세트에서 오프체인 프로토콜 진화와 일치하는 업데이트된 블록체인 상태를 초래한다.

메인체인은 자세한 트랜잭션을 알 필요가 없다. 커밋된 상태로 이어진 이력은 커밋된 상태만 알면 된다. 또한 커밋 해제 프로세스는 헤드의 최신 상태가 매우 큰 경우 작은 청크의 병렬 해제를 통해 헤드 상태를 커밋 해제할 수 있도록 설계되었다. 실행 중인 헤드를 닫지 않고 UTxO를 추가하거나 제거할 수도 있다.

Hydra 헤드를 시작하려면 모든 파티가 개시자 역할을 할 수 있다. 일련의 당사자에게 참여하도록 요청하면 된다. 그런 다음 각 당사자는 헤드의 다른 모든 당사자에 대해 쌍으로 인증된 채널을 설정한다. 이 공개 키 자료는 헤드 구성원으로 제한된 헤드 관련 온체인 트랜잭션의 인증과 헤드의 다중 서명 기반 이벤트 확인 모두에 사용된다. 그런 다음 개시자는 헤드 매개변수를 포함하는 메인체인에 초기 트랜잭션을 제출한다.

이렇게 하면 메인체인과 헤드 간의 UTxO 전송을 관리하는 헤드 인스턴스의 상태 머신이 자동으로 초기화된다. 그런 다음 각 헤드 구성원은 커밋 트랜잭션을 첨부하여 당사자가 헤드에 커밋하려는 UTxO를 메인체인에 잠근다.

이 시점부터 헤드는 열린 상태로 들어간다. 헤드 구성원은 메인체인과 독립적으로 초기 UTxO 세트를 발전시키는 오프체인 헤드 프로토콜을 계속 실행한다. 일부 헤드 멤버가 커밋 트랜잭션을 게시하지 못하는 경우 초기에서 최종으로 직접 이동하여 헤드를 중단할 수 있다.

헤드가 닫힌 상태에 있으면 기본 상태 머신이 권한을 부여한다. 각 당사자는 새로운 헤드 UTxO 세트에 대한 인증서를 제공하여 폐쇄에 이의를 제기할 수 있는 한 번의 경쟁 기간을 갖는다. 경합은 닫힌 상태로 돌아간다. 경쟁 기간이 경과한 후 상태 머신은 최종 상태로 진행할 수 있다. Hydra 헤드가 오프체인으로 진화하는 동안 메인체인에서 일어나는 일은 메인체인 Hydra 프로토콜:

1. 헤드 시작 시 헤드에 커밋된 메인체인 UTxO를 잠근다.

2. 이러한 잠금을 유지하고 헤드가 활성화되는 동안 기다린다.

3. 헤드가 닫힌 후 메인체인으로 다시 최종 헤드 상태의 정착을 촉진한다.

최종 결과는 초기 헤드 UTxO 세트를 메인체인에 설정된 최종 헤드 UTxO로 대체하는 역학이다. 헤드 트랜잭션의 전체 세트를 존중하지만 지속하지는 않는다. 각 헤드 구성원이 정확히 하나의 커밋 트랜잭션을 게시하고 열린 트랜잭션이 모든 커밋 트랜잭션을 충실하게 수집하도록 하기 위해 배후에서 신중한 기록 보관이 필요하다. 이를 가능하게 하기 위해 헤드 프로토콜에 참여할 수 있는 능력과 의무를 암시하는 대체 불가능한 단일 "참여 토큰"이 각 헤드 멤버에게 발행된다. 이 토큰은 각 헤드 멤버의 커밋 트랜잭션을 통해 흘러야 하며 유효하려면 공개 트랜잭션이 참여 토큰의 전체 세트를 수집해야 한다.

 

Hydra 테일 프로토콜

Hydra 헤드 프로토콜에는 자체적으로 많은 강력한 사용 사례가 있다. 예를 들어, SingularityNET 마켓플레이스를 카르다노로 포팅하기 위한 자연스러운 전략은 이더리움 기반 SingularityNET 구현의 다자간 에스크로 계약을 Hydra 헤드에 매핑하는 것이다.

다자간 토큰 및 API 액세스 트랜잭션에 참여하는 SingularityNET 에이전트는 헤드 당사자이며 헤드 인스턴스는 에스크로가 정리되고 다자간 트랜잭션이 완료될 때까지 활성 상태를 유지한다.

그러나 Hydra를 디자인 패턴과 같은 "사이드체인"의 인터페이스로 사용하여 카르다노와 규모가 큰 외부 네트워크를 연결하려면 HyperCycle "사이드체인"에 간헐적으로 온라인 또는 신뢰할 수 없거나 최소한의 계산 능력을 가지고 있다. 이러한 상황은 네트워크 참여자가 트랜잭션에 참여하기 위해 지속적으로 온라인 상태를 유지할 필요가 없을 때 더 효과적으로 수행할 수 있는 다양한 사기가 있기 때문에 다양한 보안 문제로 이어진다. Hydra 테일 프로토콜[Kia20]에는 이를 해결하기 위한 두 가지 주요 메커니즘이 있다:

• 참여자들이 메인체인에 담보를 두도록 요구한다. 이는 사기 시도 시 손실된다.

• 메인체인에서 도전-응답-프로토콜 인스턴스화. 어떤 클라이언트가 참가자의 주장에 대해 이의를 제기할 수 있다.

이것은 평판의 증거 및 TODA/IP 메커니즘을 활용하여 HyperCycle에 대해 크게 사용자 정의될 가능성이 있는 기본 Hydra 테일 프로토콜의 한 측면이다.

HyperCycle의 특정 요구 사항과 Hydra 테일 프로토콜의 사양 부족을 감안할 때, HyperCycle 디자인에서 우리가 취할 계획인 접근 방식은 HyperCycle의 요구 사항에 맞는 Hydra 테일 프로토콜의 사용자 지정 버전을 생성하여 이전에 카르다노 영역에서 발생했던 것 이상의 메커니즘과 아이디어를 통합하는 것이다.

.…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1 HyperCycle 내에서 많이 활용되는 TODA 자산 모델 중 하나에서 원하는 시간에 원하는 거래를 "수행"할 수 있다. 그러나 해당 거래를 보는 사람은 누구나 거래의 출처 증명에 있는 정보만을 기반으로 그 무결성을 완벽하게 확인할 수 있다. 따라서 나쁜 거래는 그것이 좋은 거래라는 증거를 제공할 수 없으며 모든 좋은 거래에는 시간을 들여 살펴보는 사람에게 그 진실성을 증명하는 독립적인 증거가 있다. 그러나 트랜잭션이 전 세계적으로 완결성에 도달하는 데 여전히 시간이 걸릴 수 있지만 그 동안 주기와 다른 주기에 도달하는 동안에는 완결성이 즉각적이며 이는 이 문서가 마지막으로 업데이트된 현재로서는 전례가 없는 일이다. 그런 다음 문제는 주어진 애플리케이션에서 부분적으로 완료된 트랜잭션을 수락할지 또는 진행하기 전에 완전히 완료된 트랜잭션을 주장할지 여부가 된다.

1      https://rholang.io/

3이 섹션은 [GGT19]를 기반으로 한다. 이후 디자인이 이를 대체하지만 일반적으로 호환된다.

4이 섹션은 [AK21]을 기반으로 한다.

5. http://nunet.io

6. 이 섹션은 [Fou21] 및 [CCF+20]에서 가져온 정보를 주로 포함한다.

7. 이 구간은 [CCF+20]과 [기아20]을 중심으로 그린다

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………