Midnight Node overview

Midnight Node는 Midnight 네트워크 운영을 위한 핵심 인프라입니다. 코어 프로토콜 로직을 구현하고, P2P 네트워킹을 관리하며, Cardano 네트워크와 Partner Chain으로 통합되어 탈중앙화 운영을 지원합니다.

Functions

Midnight Node의 주요 역할은 다음과 같습니다:

영지식 증명을 사용해 프라이버시를 보존하는 스마트 컨트랙트 트랜잭션을 처리합니다.
프로토콜 규칙을 적용하고 블록체인 상태 무결성을 유지합니다.
P2P 기능을 제공합니다: 노드 디스커버리, 연결 수립, 블록 gossip을 처리합니다.
허가형 FNO(Federated Node Operators)와 등록형 SPO(Stake Pool Operators) validator를 모두 지원해 탈중앙화를 실현합니다.

Characteristics

Polkadot SDK(Substrate 프레임워크) 기반으로 구축되었습니다.
Cardano 통합을 위한 Partner Chain 컴포넌트를 구현합니다.
Partner Chain 노드로 동작하며 크로스체인 통신을 지원합니다.
Cardano-db-sync가 채우는 PostgreSQL 데이터베이스를 통해 Cardano에 지속적으로 연결되어야 합니다.

Architecture

┌─────────────┐      ┌─────────────────┐      ┌──────────────┐
│   Cardano   │ ───▶ │ Cardano Indexer │ ───▶ │  PostgreSQL  │
│  Mainchain  │      │ (db-sync)       │      │  (cexplorer) │
└─────────────┘      └─────────────────┘      └──────────────┘
                                                      │ Observes mainchain state
                                                      │ Queries Cardano data
                                                      │ (cNIGHT, governance)
                                                      ▼
     ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
     │                         Midnight Node                              │
     ├────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
     │                                                                    │
     │  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
     │  │                          Runtime                             │  │
     │  │                                                              │  │
     │  │  ┌────────────────────────────────────────────────────────┐  │  │
     │  │  │                       Pallets                          │  │  │
     │  │  │                                                        │  │  │
     │  │  │  ┌─────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐   │  │  │
     │  │  │  │  Midnight   │  │   Native     │  │  Federated   │   │  │  │
     │  │  │  │   System    │  │    Token     │  │  Authority   │   │  │  │
     │  │  │  │             │  │ Observation  │  │              │   │  │  │
     │  │  │  └─────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘   │  │  │
     │  │  │                                                        │  │  │
     │  │  │  ┌─────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐   │  │  │
     │  │  │  │   Version   │  │   Midnight   │  │  Federated   │   │  │  │
     │  │  │  │             │  │              │  │  Authority   │   │  │  │
     │  │  │  │             │  │              │  │ Observation  │   │  │  │
     │  │  │  └─────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘   │  │  │
     │  │  └────────────────────────────────────────────────────────┘  │  │
     │  └──────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
     │                                                                    │
     │  ┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐  │
     │  │                      Node Services                           │  │
     │  │                                                              │  │
     │  │    ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐    │  │
     │  │    │   RPC    │  │Consensus │  │ Keystore │  │ Network  │    │  │
     │  │    │  Server  │  │   AURA   │  │          │  │   P2P    │◀───│──│────▶ Other Midnight Nodes
     │  │    │Port 9944 │  │ GRANDPA  │  │          │  │Port 30333│    │  │
     │  │    └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘    │  │
     │  └──────────────────────────────────────────────────────────────┘  │
     └────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                    │
                                    │ WebSocket RPC
                                    │ Port: 9944
                                    ▼
            ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
            │   External Clients: DApps, Indexers, Block Explorers    │
            └─────────────────────────────────────────────────────────┘

Core parameters

Parameter	Value
Block time	6 seconds
Session length	1200 slots (2 hours)
Epoch length	300 블록
Hash function	`blake2_256`
Account type	`sr25519` public key
P2P port	30333 (default)
RPC port	9944 (WebSocket, default)

Consensus

초기 validator 세트: Federated Node Operators(FNO)가 운영하는 허가형 노드로 구성됩니다. Stake Pool Operators(SPO)는 추후 지원됩니다.
D 파라미터(system_parameters)가 허가형 validator와 등록형 validator의 비율을 제어합니다.

Runtime pallets

Midnight Node에는 코어 블록체인 기능을 구현하는 8개의 커스텀 pallet이 포함됩니다:

pallet-midnight: 코어 ledger 상태와 프라이버시 보존 트랜잭션 처리를 담당합니다.
pallet-midnight-system: 시스템 수준의 관리 작업을 담당합니다.
pallet-cnight-observation: cNIGHT 토큰 관리와 DUST 생성을 위한 Cardano 브리지 통합입니다.
pallet-federated-authority: 여러 기구의 합의가 필요한 다중 집단 거버넌스를 담당합니다.
pallet-federated-authority-observation: Cardano Mainchain과의 거버넌스 동기화를 담당합니다.
pallet-system-parameters: 거버넌스가 제어하는 네트워크 파라미터를 관리합니다.
pallet-throttle: 거버넌스 멤버 계정별로 서명 트랜잭션 처리량을 제한합니다.
pallet-version: 런타임 버전 추적과 업그레이드 모니터링을 담당합니다.

Signature schemes

Midnight Node는 작업 영역마다 서로 다른 암호화 방식을 사용합니다:

ECDSA: Partner Chain 합의 메시지 서명과 BEEFY 집계 증명에 사용됩니다.
Ed25519: GRANDPA finality 메시지 서명에 사용됩니다.
Sr25519: AURA 블록 저작 서명에 사용됩니다(Schnorrkel / Ristretto / x25519 기반).

Node types

Full node: 트랜잭션을 검증하고 현재 블록체인 상태를 유지합니다.
Archive node: 모든 과거 상태를 포함한 전체 블록체인 기록을 저장합니다.
Boot node: 네트워크에 합류하는 노드에 초기 연결 지점을 제공합니다.
RPC node: 외부 클라이언트가 사용할 HTTP/WebSocket API를 노출합니다.

Functions​

Characteristics​

Architecture​

Core parameters​

Consensus​

Runtime pallets​

Signature schemes​

Node types​