2018.06.15

블록체인 기반 암호화폐 통제 방식 바뀐다…지분 중심 방식 대두

Lucas Mearian | Computerworld

블록체인 분산 원장은 각각 그 앞의 기록과 불가분하게 연결되는 전자 기록 체인을 서로 연결한다. 각각의 새로운 항목 집합 또는 “블록”은 합의 프로세스를 거친 이후에만 완료되고 해시태그와 함께 시간 스탬프가 찍힌다.

Image Credit : GettyImagesBank

이런 블록체인의 새 항목을 인증하고 네트워크의 변경을 통제하기 위해 가장 널리 사용되는 두 가지 메커니즘 또는 프로토콜은 작업 증명(Proof of Work, PoW)과 지분 증명(Proof of Stake, PoS)이다.

이름이 시사하듯이 PoS 합의 모델에서는 디지털 코인이 가장 많이 소유한 사람(지분이 가장 큰 사람)이 암호화폐 또는 비즈니스 블록체인 원장을 통제한다. 그러나 현재까지 가장 인기 있는 블록체인 기반 암호화폐인 비트코인, 이더리움, 라이트코인은 합의 메커니즘으로 PoW를 사용해왔다.

그러나 이러한 관행이 곧 바뀔 가능성이 잇다.

작업 증명 프로토콜
이유를 알아보자. PoW 알고리즘에서는 컴퓨터가 블록체인 기반 암호화폐에 데이터를 추가하도록 승인을 받으려면 먼저 CPU 성능을 확장해서 복잡한 암호화 기반 방정식을 풀어야만 한다. 방정식을 가장 빠르게 푸는 컴퓨터 노드에는 비트코인과 같은 디지털 코인이 지급된다. 이렇게 PoW를 통해 암호화폐를 벌어들이는 과정을 채굴이라고 한다. 비트코인 채굴이 바로 그러한 의미다.

PoW 프로세스의 문제는 프로세서를 연중무휴 24시간 가동하고 채굴 작업을 위한 서버 팜을 냉각시켜야 하는 데 따른 전기 소비량이 엄청나다는 것이다. 채굴 작업에 소비되는 전기가 너무 큰 탓에 일부 도시와 국가에서는 채굴 작업을 제한하기 시작했다.

또한 PoW 프로토콜은 수학 퍼즐을 푸는 긴 과정으로 인해 속도가 매우 느려질 수 있다. 따라서 비즈니스 분산 원장 또는 비트코인과 같은 암호화폐 네트워크에서 새 항목을 승인하는 데 10분 이상이 소요되기도 한다.

금융 거래가 네트워크에서 승인되기까지 10분 동안 기다린다고 상상해 보라.



지분 증명 프로토콜
반면 PoS 알고리즘은 완전히 새로운 블록체인 항목을 몇 초 이내에 완료할 수 있다. 카네기 멜론 대학(CMU) 컴퓨터과학부 부교수인 바이풀 고얄은 “지분 증명 알고리즘에는 확실히 작업 증명 알고리즘을 추월할 잠재력이 있지만, 그 전에 해결해야 할 몇 가지 중대한 연구 과제가 아직 남았다”고 말했다.

예를 들어 작년 이더리움은 “캐스퍼(Casper)”라는 테스트넷에 PoS 메커니즘을 도입했다. PoS 합의 프로토콜은 “담보부 검증자(bonded validator)”를 생성한다. 담보부 검증자란 블록체인 합의 또는 투표 커뮤니티에 참여하기 위해 먼저 보증금을 예치해야 하는 사용자다. 담보부 검증자는 블록체인에서 정직하게 행동하는 한 합의 커뮤니티에 계속 남을 수 있다. 그러나 시스템을 기만하려는 시도를 할 경우 지분(돈)을 잃는다. 이더리움의 캐스퍼 PoS 시스템이 구현하는 합의 메커니즘은 새 트랜잭션을 약 4초만에 처리할 수 있다.

PoW 알고리즘은 채택 과정이 상대적으로 간단한 반면 PoS 프로토콜은 여러 가지 미묘한 과제에 직면해 있는데, 고얄은 그 중에서 가장 어려운 과제로 “사후 부패”를 지적했다. 사후 부패는 블록체인의 신빙성을 훼손할 수 있다.

예를 들어 블록체인의 한 집단이 과반 지분을 보유했다가 팔았다고 가정해 보자. PoS 시스템에서는 과거 통제력을 부여했던 암호화 키를 이들이 지분을 판매한 이후에도 계속 보유할 수 있으며, 이 권한을 사용해서 현재 블록체인에서 새 블록체인을 분기해 생성할 수 있다(포크(fork)라고 함). 고얄에 따르면 사실상 애초에 지분을 판매하지 않은 상태와 동일한 금전적 지분을 보유하게 되는 셈이다.

고얄은 “이 문제는 지분 증명 알고리즘에서만 발생하며 대처하기가 매우 어려워 보인다. 이 문제에 대한 만족스러운 해결책을 찾을 때까지 이더리움은 지분 증명으로의 전환을 계속 미루고 있다”고 말했다.

법률회사 리드 스미스(Reed Smith LLP)가 최근 발행한 연구 논문에 따르면 채굴자의 지분 양에 따라 소수 노드에 힘이 집중되고 변조 가능성이 높아지게 된다는 점도 PoS에 대한 비판 중 하나다.



블록체인 통제 방법
포레스터 리서치의 수석 분석가 마르타 베넷은 모든 기업용 블록체인 이니셔티브의 가장 큰 과제는 적절한 통제 모델에 대한 합의에 이르는 것이라면서 “합의점을 찾지 못해 중단되거나 아예 시작도 되지 못한 프로젝트도 있다”고 지적했다.



2018.06.15

블록체인 기반 암호화폐 통제 방식 바뀐다…지분 중심 방식 대두

Lucas Mearian | Computerworld

블록체인 분산 원장은 각각 그 앞의 기록과 불가분하게 연결되는 전자 기록 체인을 서로 연결한다. 각각의 새로운 항목 집합 또는 “블록”은 합의 프로세스를 거친 이후에만 완료되고 해시태그와 함께 시간 스탬프가 찍힌다.

Image Credit : GettyImagesBank

이런 블록체인의 새 항목을 인증하고 네트워크의 변경을 통제하기 위해 가장 널리 사용되는 두 가지 메커니즘 또는 프로토콜은 작업 증명(Proof of Work, PoW)과 지분 증명(Proof of Stake, PoS)이다.

이름이 시사하듯이 PoS 합의 모델에서는 디지털 코인이 가장 많이 소유한 사람(지분이 가장 큰 사람)이 암호화폐 또는 비즈니스 블록체인 원장을 통제한다. 그러나 현재까지 가장 인기 있는 블록체인 기반 암호화폐인 비트코인, 이더리움, 라이트코인은 합의 메커니즘으로 PoW를 사용해왔다.

그러나 이러한 관행이 곧 바뀔 가능성이 잇다.

작업 증명 프로토콜
이유를 알아보자. PoW 알고리즘에서는 컴퓨터가 블록체인 기반 암호화폐에 데이터를 추가하도록 승인을 받으려면 먼저 CPU 성능을 확장해서 복잡한 암호화 기반 방정식을 풀어야만 한다. 방정식을 가장 빠르게 푸는 컴퓨터 노드에는 비트코인과 같은 디지털 코인이 지급된다. 이렇게 PoW를 통해 암호화폐를 벌어들이는 과정을 채굴이라고 한다. 비트코인 채굴이 바로 그러한 의미다.

PoW 프로세스의 문제는 프로세서를 연중무휴 24시간 가동하고 채굴 작업을 위한 서버 팜을 냉각시켜야 하는 데 따른 전기 소비량이 엄청나다는 것이다. 채굴 작업에 소비되는 전기가 너무 큰 탓에 일부 도시와 국가에서는 채굴 작업을 제한하기 시작했다.

또한 PoW 프로토콜은 수학 퍼즐을 푸는 긴 과정으로 인해 속도가 매우 느려질 수 있다. 따라서 비즈니스 분산 원장 또는 비트코인과 같은 암호화폐 네트워크에서 새 항목을 승인하는 데 10분 이상이 소요되기도 한다.

금융 거래가 네트워크에서 승인되기까지 10분 동안 기다린다고 상상해 보라.



지분 증명 프로토콜
반면 PoS 알고리즘은 완전히 새로운 블록체인 항목을 몇 초 이내에 완료할 수 있다. 카네기 멜론 대학(CMU) 컴퓨터과학부 부교수인 바이풀 고얄은 “지분 증명 알고리즘에는 확실히 작업 증명 알고리즘을 추월할 잠재력이 있지만, 그 전에 해결해야 할 몇 가지 중대한 연구 과제가 아직 남았다”고 말했다.

예를 들어 작년 이더리움은 “캐스퍼(Casper)”라는 테스트넷에 PoS 메커니즘을 도입했다. PoS 합의 프로토콜은 “담보부 검증자(bonded validator)”를 생성한다. 담보부 검증자란 블록체인 합의 또는 투표 커뮤니티에 참여하기 위해 먼저 보증금을 예치해야 하는 사용자다. 담보부 검증자는 블록체인에서 정직하게 행동하는 한 합의 커뮤니티에 계속 남을 수 있다. 그러나 시스템을 기만하려는 시도를 할 경우 지분(돈)을 잃는다. 이더리움의 캐스퍼 PoS 시스템이 구현하는 합의 메커니즘은 새 트랜잭션을 약 4초만에 처리할 수 있다.

PoW 알고리즘은 채택 과정이 상대적으로 간단한 반면 PoS 프로토콜은 여러 가지 미묘한 과제에 직면해 있는데, 고얄은 그 중에서 가장 어려운 과제로 “사후 부패”를 지적했다. 사후 부패는 블록체인의 신빙성을 훼손할 수 있다.

예를 들어 블록체인의 한 집단이 과반 지분을 보유했다가 팔았다고 가정해 보자. PoS 시스템에서는 과거 통제력을 부여했던 암호화 키를 이들이 지분을 판매한 이후에도 계속 보유할 수 있으며, 이 권한을 사용해서 현재 블록체인에서 새 블록체인을 분기해 생성할 수 있다(포크(fork)라고 함). 고얄에 따르면 사실상 애초에 지분을 판매하지 않은 상태와 동일한 금전적 지분을 보유하게 되는 셈이다.

고얄은 “이 문제는 지분 증명 알고리즘에서만 발생하며 대처하기가 매우 어려워 보인다. 이 문제에 대한 만족스러운 해결책을 찾을 때까지 이더리움은 지분 증명으로의 전환을 계속 미루고 있다”고 말했다.

법률회사 리드 스미스(Reed Smith LLP)가 최근 발행한 연구 논문에 따르면 채굴자의 지분 양에 따라 소수 노드에 힘이 집중되고 변조 가능성이 높아지게 된다는 점도 PoS에 대한 비판 중 하나다.



블록체인 통제 방법
포레스터 리서치의 수석 분석가 마르타 베넷은 모든 기업용 블록체인 이니셔티브의 가장 큰 과제는 적절한 통제 모델에 대한 합의에 이르는 것이라면서 “합의점을 찾지 못해 중단되거나 아예 시작도 되지 못한 프로젝트도 있다”고 지적했다.



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