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BOSAGORA Finally Unveils Its Quorum Balancing Solution

An Easy to Understand Guide to Quorum Balancing

BOSAGORA development team has recently completed Quorum Balancing development, which is a core technology of reliability of the consensus protocol. This is a massive achievement for the team because this is something that helps us get one step closer to creating the world’s first truly decentralized platform.

Long Journey towards Completion of Perfect Consensus Algorithm

The consensus algorithm is a promise of operating the blockchain network and cryptocurrency without a central control authority and is known to the world as a proof-of-work(POW) of Bitcoin and Ethereum. However, over time, the network became more complex, and the time and cost(energy) for proof-of-work increased rapidly which necessitated alternatives for scalability in terms of capacity and transaction speed. As a result, various consensus algorithms centered on proof-of-stake(POS) have come out to the world. However, most of the major projects such as EOS, Tron couldn’t avoid being centralized with their consensus algorithm that only allows limited people to join block generation such as 21(EOS), 27(Tron).

Among them, BOSAGORA adopted Stellar’s Consensus Algorithm(SCP), an implementation of the Federal Byzantine Agreement(FBA), which has advantages such as decentralized control, low latency(fast speed), and flexible trust. Stellar resolved block consensus through voting by node participants, but it took too long time and activities for the general user to obtain voting right for verification. In the end, there were still concerns about centralization, in other words, trust and transparency.

In response, BOSAGORA adopted mFBA(modified Federal Byzantine Agreement) consensus algorithm which combined Stellar SCP and PoS. Thanks to this, anyone can participate in the consensus process by depositing a certain stake. However, for mFBA to function properly, a technology called Quorum Balancing is required.

Quorum is a set of validators, nodes that participate in block creation, and is divided into each small group of quorum slices, to derive a consensus structure that secures stability and reliability. Quorum Balancing plays an important role in periodically relocating validators within the quorum slice and placing high stake validators at the boundaries of each quorum slice so that they are connected.

Quorum Balancing is a technology that moves one step further from the existing Stellar consensus algorithm and helps everyone easily participate as a validator. Through this, a true decentralized platform can be realized, while securing stability and transparency.

And the BOSAGORA development team recently completed the development of Quorum Balancing, a core technology. Therefore, anyone with just 40,000 BOA can participate as a validator in node operation.

Quorum Balancing Q&A

Q1. What is the role of Quorum Balancing?

A1. Quorum Balancing allows a new node to participate as a validator when they join the network and play the role of reconfiguring quorum at regular intervals. In the existing SCP, the user manually set the quorum, but the Agora team further improved the existing SCP base by creating a unique version of BOSAGORA that automates the quorum creation process. This solved the problem of whom to trust within the BOSAGORA platform.

More specifically, Quorum Balancing is essentially splitting the network into smaller, overlapping networks. This key technology enables a configuration that maintains security and minimizes communication while defining a quorum.

Q2. Why is Quorum Balancing so important?

A2. It is essential to have Quorum Balancing, to realize true open membership. Through this, a truly decentralized platform can be created.

Q3. How does it overcome the difficulty of maintaining the stability of quorums split into small slices?

A3. It places nodes with a large stake in the overlapping parts of quorums.

Q4. How often does Quorum Balancing happen?

A4. It happens once every 1 hour. When a quorum balancing event occurs, a single hash value calculates by taking the sum of the pre-images published by all validators, and the randomness factor is derived using this hash value. This randomness factor makes it possible to construct a quorum set with low predictability. Through this, it ensures fairness in the rewarding process and prevents collision between validators.

합의 알고리즘 핵심 기술, 쿼럼 밸런싱 개발 완료

BOSAGORA 개발팀은 합의 프로토콜의 신뢰성을 보장하는 핵심 기술인 쿼럼 밸런싱 개발을 완료했습니다. 이로써 BOSAGORA는 개발팀이 목표로 한 주요 개발 단계 중 하나를 마무리하면서 세계 최초의 진정한 탈중앙화 플랫폼을 만드는데 한 발자국 더 다가갈 수 있게 되었습니다.

완벽한 합의 알고리즘 완성을 위한 머나먼 여정

합의 알고리즘은 중앙 통제 기관이 없는 블록체인 네트워크 및 암호화폐의 운영을 위한 약속으로, 비트코인과 이더리움의 POW(작업증명방식)으로 세상에 알려졌습니다. 하지만 시간이 흐를수록 네트워크는 복잡해지고, 작업 증명을 위한 시간과 비용(에너지)이 급격히 커지면서 용량과 거래 속도 등 확장성에 대한 대안이 필요해졌고, 이에 POS(지분증명방식)를 주축으로 다양한 합의 알고리즘이 세상에 나왔습니다. 하지만 이오스(DPoS), 트론(DPoS) 등 메이저 암호화폐 프로젝트들의 합의 알고리즘도 결국, 21명, 27명 등 극소수의 인원만 블록 생성에 참여하는 중앙화 현상을 피하지는 못했습니다.

BOSAGORA는 그 중, 탈중앙제어, 낮은 대기시간(빠른 속도), 유연한 신뢰 등의 장점을 가지고 있는 FBA(Federal Byzantine Agreement)의 구현체인 스텔라의 합의 알고리즘(SCP)을 채택했습니다. 스텔라는 노드 참가자들의 투표를 통해 블록 합의를 해결했지만, 일반 사용자가 검증에 대한 투표권을 얻기 위해서는 너무나도 오랜 시간과 활동이 필요했습니다. 결국, 중앙화에 대한 우려, 즉, 신뢰와 투명성의 문제가 여전히 남아있었습니다.

이에 BOSAGORA는 스텔라 SCP에 POS를 결합한 형태인 mFBA(modified Federal Byzantine Agreement) 합의 알고리즘을 채택했습니다. 덕분에 일정 지분만 예치하면 누구나 합의 과정에 참여할 수 있게 되었습니다. 이렇게 mFBA가 제대로 작동하기 위해서는 쿼럼 밸런싱이라는 기술이 필요합니다.

쿼럼은 블록 생성에 참여하는 노드인 검증자들의 집합이며, 안정성과 신뢰성을 확보한 합의구조를 이끌어내기위해 각각의 소그룹인 쿼럼 슬라이스로 나눠집니다. 쿼럼 밸런싱은 쿼럼 슬라이스내 검증자들을 주기적으로 자동 재배치하고, 각 쿼럼 슬라이스 경계에는 지분이 높은 검증자를 배치하여 서로 연결되도록 하는 중요한 역할을 합니다. 이는 기존 스텔라 합의 알고리즘에서 한 단계 더 나아가, 모든 사람들이 검증자로 쉽게 참여할 수 있도록 도와주는 기술로, 이를 통해 진정한 탈중앙화 플랫폼을 구현은 물론, 안정성과 투명성도 확보할 수 있습니다.

BOSAGORA 개발팀은 최근 핵심 기술인 쿼럼 밸런싱 개발을 완료했습니다. 따라서, 향후, BOSAGORA 블록체인에서는 누구나 4만 보아를 동결하여 노드 운영에 검증자로 참여할 수 있게 되었습니다.

쿼럼 밸런싱 Q&A

Q1. 쿼럼 밸런싱의 역할은 무엇인가요?

A1. 쿼럼 밸런싱은 새로운 노드가 네트워크에 가입했을 때 검증자로 참여할 수 있게 해주고, 일정한 주기로 쿼럼을 재구성하는 역할을 합니다. 기존 SCP는 사용자가 직접 메뉴얼로 쿼럼을 설정했는데, 아고라 팀은 더 나아가, 쿼럼 생성 절차를 자동화하는 BOSAGORA만의 버전을 생성하여 기존 SCP 기반을 개선했습니다. 이를 통해 BOSAGORA 플랫폼 내에서 누구를 신뢰할 것인가에 대한 문제를 해결했습니다.

구체적으로 보자면, 쿼럼 밸런싱은 본질적으로 네트워크를 더 작은 규모로, 서로 겹치는 네트워크로, 분할하는 것인데, 이는 쿼럼을 정의하면서 보안성을 유지하고, 통신을 최소화하는 구성을 가능하게 해주는 핵심 기술입니다.

Q2 쿼럼 밸런싱은 왜 중요한가요?

A2. 진정한 오픈 멤버십을 구현하기 위해서는 쿼럼 밸런싱이 꼭 필요합니다. 이를 통해 진정한 탈중앙화 플랫폼을 만들 수 있습니다.

Q3 작게 나누어진 쿼럼들간의 안정성 유지가 어려울 텐데 이는 어떻게 극복하나요?

A3. 쿼럼이 겹치는 부분에 지분이 많은 노드들을 배치하여 극복합니다.

Q4 쿼럼 밸런싱은 얼마나 자주 일어나나요?

A4. 쿼럼 밸런싱은 현재 1시간마다 한 번씩 일어납니다. 쿼럼밸런싱 이벤트가 발생하면 모든 검증자가 공개한 사전이미지의 합계를 취하여 단일해시값을 계산하고, 이 해시값을 이용하여 임의성계수를 도출합니다. 이 임의성계수는 예측가능성이 낮은 재배치된 쿼럼셋을 구성할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 보상 절차의 공정성을 확보하고, 검증자 간의 유착을 방지합니다.

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