분산 합의 기초 - BFT, Nakamoto, finality [Blockchain 10]
indexer가 confirmations >= 1을 보면 입금을 끝낸 것처럼 움직입니다. 같은 숫자를 Bitcoin node와 Ethereum node에 물으면, 돌아오는 객체가 다릅니다. 하나는 지금 활성 팁까지의 깊이이고, 다른 하나는 checkpoint 투표가 만든 finalized 높이입니다.
이전 글에서 권한과 event로 이더를 잠갔습니다. 그 잠금이 어느 머리에 붙는지는 합의가 정합니다. 수식 증명을 나열하지 않습니다. 운영자가 만나는 실패 모양만 로컬 Bitcoin 팁과 Sepolia tag, 그리고 ethereum.org의 PoS 문서로 고정합니다.
1. confirmation은 활성 팁을 센 값이다
Bitcoin Core 31.1 regtest에서 getchaintips를 다시 읽었습니다. W3에서 invalidateblock으로 만든 분기가 아직 남아 있습니다.
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active height=114 branchlen=0
invalid height=112 branchlen=1
invalid 팁에 들어 있던 거래의 confirmation은 0입니다. 그 거래가 사라지지 않았습니다. 이 node가 따르는 활성 체인 조상에 없을 뿐입니다. Nakamoto 합의에서 정본은 더 많은 작업을 쌓은 쪽이고, 짧은 쪽의 확인은 철회됩니다.
실무의 6 confirmation 관행은 이 깊이를 확률적으로 키우는 운영 규칙입니다. 이번 랩은 로컬 1-block 무효화입니다. 메인넷의 6 confirmation을 여기서 재현한 것은 아닙니다.
2. finalized는 다른 질문이다
Ethereum proof-of-stake에서 시간은 slot 12초, epoch 32 slot입니다. ethereum.org는 checkpoint 쌍이 전체 stake의 two-thirds 투표를 받으면, 더 최근 target이 justified가 되고 이전 checkpoint가 finalized가 된다고 적습니다. 거래가 finalized 체인에 들어가면, 그 상태를 되돌리려면 다수의 staker가 slashing을 감수해야 한다고 같은 문서가 말합니다.
공개 Sepolia endpoint를 2026-08-23 05:26 KST에 읽었습니다.
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latest 11545353
safe 11545310 (latest - 43)
finalized 11545279 (latest - 74)
같은 URL을 같은 날 이미 세 번 읽었습니다. 간격은 33/64, 56/88, 33/64였고, 이번에는 43/74입니다. 상수가 아닙니다.
Bitcoin confirmation은 활성 팁까지의 깊이다. finalized는 two-thirds checkpoint다.
두 그림을 한 질문에 넣으면 사고가 납니다. Bitcoin explorer의 confirmation 1과 Ethereum의 finalized를 같은 “확정”으로 번역하면, reorg 창과 checkpoint 창을 같은 타이머로 취급하게 됩니다.
3. finalize가 멈추면 체인은 투표를 말린다
ethereum.org는 체인이 네 epoch보다 길게 finalize하지 못하면 inactivity leak이 켜진다고 적습니다. 투표를 못 하는 stake의 잔액이 줄어듭니다. 목적은 남은 활성 validator의 비율을 다시 two-thirds 위로 올리는 것입니다.
운영 화면에서는 이렇게 보입니다. eth_syncing은 false일 수 있고 HTTP는 200입니다. 그런데 latest와 finalized 간격이 평소보다 벌어지고, 그 상태가 epoch 단위로 유지됩니다. 이전 글의 운영 사다리에서 tag 칸이 실패한 것과 같습니다. 그 실패의 합의 쪽 이름이 inactivity leak입니다.
이번 Sepolia 조회는 leak 구간이 아니다. 문서는 4 epoch 규칙을 적는다.
이번 스냅샷의 74 block 간격은 leak을 관측한 값이 아닙니다. 공개 RPC 한 곳의 지연과 빈 slot이 섞인 숫자입니다. leak 자체를 로컬에서 재현하지 않았습니다.
4. 고전 BFT는 두 번째 commit 대신 멈춘다
Stanford CS 251과 Shi의 합의 교재는 Bitcoin 앞에 Byzantine broadcast와 state machine replication을 둡니다. 고전 BFT 계열은 충돌하는 두 commit을 동시에 인정하지 않는 쪽으로 안전성을 잡습니다. 정족수가 안 모이면 새 commit이 나오지 않습니다. 운영자에게는 “체인이 갈라졌다”가 아니라 “높이가 멈췄다”로 보입니다.
이 문단은 클러스터를 띄운 관측이 아닙니다. 로컬에 Tendermint나 Istanbul BFT를 올리지 않았습니다. 가져갈 운영 문장만 고정합니다. Nakamoto는 팁이 둘 생기고, Gasper는 finalized가 늦어지며, 고전 BFT는 진행이 멈춥니다. 같은 “합의 장애”라도 runbook의 첫 검사가 다릅니다.
5. 정리
합의 이름을 외우는 것보다, 실패했을 때 어떤 객체가 움직이는지를 먼저 봅니다. Bitcoin regtest는 active 114와 invalid 112를 동시에 들고 있고, confirmation은 활성 팁 기준입니다. Sepolia의 finalized는 two-thirds checkpoint이고, 같은 날 간격이 33에서 88 사이로 움직였습니다. finalize가 오래 멈추면 ethereum.org가 적는 inactivity leak이 켜집니다. 고전 BFT는 그 자리에서 두 이력을 만들기보다 높이를 멈춥니다.
6. Reference
- Ethereum Docs - Proof-of-stake
- Bitcoin Developer Guide - Block Chain
- Stanford CS 251
- Shi - Foundations of Distributed Consensus and Blockchains
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Written with KKamJi