비트코인의 엄청난 가격으로 블록체인 기술과 암호화폐의 존재를 알게 된 사람들은 디지털에서 구동되는 화폐 시스템에 대해 궁금증이 생기기 시작했습니다 오늘은 비트코인을 포함한 암호화폐들이 움직이게 하는 블록체인 합의 알고리즘의 종류를 알아봤습니다
합의 알고리즘이 필요한 이유
합의 알고리즘은 말 그대로 어떠한 일에 합의를 이뤄내는 것을 말하는 것입니다 비트코인을 시작으로 생성된 수많은 암호화폐들은 우리가 가지고 있으면 가치가 오르는 것처럼 자산의 의미로 많이들 알고 있습니다
암호화폐는 자산의 의미와 함께 가치를 주고받을수 있는 화폐의 기능을 함께 가지고 있습니다 하지만 암호화폐는 우리가 실생활에 사용하는 종이 지폐처럼 중앙은행과 정부의 관리하에 통용되는 것이 아니고 아무런 중간의 통제자나 관리자가 없이 자동으로 거래가 가능한 디지털 화폐입니다
이렇게 중앙의 통제 없이 자생적으로 화폐 거래가 가능해야 하다보니 무한 복사와 위변조가 자유로운 온라인 상의 화폐 거래의 신뢰성 확보를 위해 위변조와 복사 및 삭제가 불가능한 블록체인 기술이 만들어졌으며, 암호화폐 거래자들의 내역에 대한 검증으로 인한 합의 알고리즘이 만들어지게 되었습니다
작업증명 (Proof-of-work)
POW 작업 증명 방식은 최초의 암호화폐인 비트코인 시스템에서 적용한 합의 알고리즘으로 최초의 디지털 통화의 합의 알고리즘이기도 합니다
모든 암호화폐들의 시작인 비트코인이 적용한 POW 방식은 그당시 만들어진 이더리움 클래식, 이더리움, 라이트코인, 비트코인 캐시, 지캐시, 호라이즌 등등이 지금도 작업 증명 방식을 사용하고 있습니다
작업 증명 방식은 블록체인에 기록되는 거래내역 정보를 검증하고, 암호해독을 하여 그동안 계속 이어진 체인에 연결하는 작업을 하는 채굴자에게 보상으로 일정량의 코인을 주는 방식입니다
현재 비트코인 채굴자들은 전세계에 수만 명이 채굴 전용 컴퓨터 장비를 이용하여 블록 내역을 검증하고 완료되면 어려운 암호풀이를 한 후 제일 먼저 푼 채굴자는 자신이 검증한 블록을 체인에 연결할 수 있게 되며 그 보상으로 비트코인을 받게 됩니다
만약 블록 내역에 의도적인 위변조가 있을경우 수만 명의 채굴자들의 검증으로 금방 드러나게 되며 건강한 블록만이 체인에 연결되게 되어 있는 시스템입니다
지분증명 (Proof-of-stake)
POS 방식은 코인의 보유 수량이 많은 사람에게 블록 생성 권한이 주어져 움직이는 방식입니다 다시 말하면 주식시장의 대주주의 권한과 비슷하다고 보시면 됩니다
그럼 왜 POS 방식이 만들어졌을까요? 작업 증명의 경우 블록의 생성 속도가 느려서 초창기 사람들이 암호화폐를 잘 모르던 시절에는 크게 문제가 없었지만, 지금처럼 폭발적인 관심을 받게 되면서 페이먼트 결제 속도에 익숙한 사람들에게 말도 안 되는 처리속도는 큰 문제로 대두되었습니다
비트코인의 경우 블록생성 주기가 10분으로 이것은 데이터 처리속도라 생각하면 되며 만약 수많은 거래가 갑자리 몰려도 10분이라는 생성 주기 때문에 대기하는 거래는 계속 증가하게 됩니다
이더리움 플랫폼의 경우 이더리움을 통한 수천개의 코인 프로젝트로 인해 엄청난 과부하와 그에 따른 거래 수수료의 상승으로 작업 증명의 한계를 보여주고 있습니다
또한 작업증명의 경우 초창기에는 일반 컴퓨터에서 채굴이 가능했지만 비트코인의 가격이 오르면서 점점 성능 좋은 컴퓨터를 통해 암호풀이를 하는 것이 채굴의 우위를 갖게 되면서 더욱더 좋은 성능의 채굴 전용 장비들이 만들어지게 되었습니다
이렇다 보니 거대한 기업 수준의 채굴기가 돌아가면서 컴퓨터 열을 식히기 위한 에어컨 시설이 추가적으로 필요하여 엄청난 전기 에너지가 소모되게 되었습니다 POS 방식의 경우 이러한 문제는 없습니다
또한 작업증명의 채굴 방식은 거대 자금으로 기업화하여 채굴장들의 단합으로 소수의 사람들이 비트코인의 시세를 조작할 우려가 보이면서 POS 방식의 코인들이 개발되게 되었습니다
POS방식부터 스테이킹이라는 예치 방식이 크게 주목받기 시작했으며, 이유는 자신이 가진 코인의 수량만큼 배당의 개념으로 코인을 얻을 수 있었기 때문입니다
그러나 POS 방식 역시 지분에 따른 권한이 커지므로 코인의 수량을 많이 가진 사람의 의도적인 변수조작 가능성과 중앙화가 우려되고 있습니다 다시 말해 공정함 부분에서 POW의 해시 암호 풀이를 따라가지 못한다는 말입니다
이러한 POS의 단점을 보완하여 DPOS라는 소수의 몇명에게 다수의 생태계 사람들이 투표로 권한을 위임하는 위임 지분 증명 방식이 등장하였으며 당시 가장 민주적인 합의 방식이라 칭함을 받기도 했습니다
처리속도 측면에서는 POW의 거북이 수준에서 POS로 상당히 빨라졌다면 DPOS의 경우 엄청난 속도로 빨라진건 사실이지만 아직 실사용 사례가 많이 부족한 상황에서 앞으로 얼마나 발전하게 될지 아니면 소퇴 하게 될지는 더 지켜봐야 할 듯합니다
현재 POS를 보완하는 다양한 합의알고리즘을 장착한 코인 플랫폼들이 등장하고 있습니다 가장 보수적인 POW의 정신을 계승한 카르다노 플랫폼은 우로보로스 방식이 신선하게 다가오지만, 개발의 진척도가 상당히 느리게 진행되고 있습니다
앞으로 수많은 합의알고리즘의 보완 버전이 계속해서 개발될 것이며 기존의 합의 방식의 문제점이 해결되면서 결국은 안정적인 합의 알고리즘이 탄생하리라 생각됩니다 지금까지 블록체인 합의 알고리즘 종류에 대해 알아봤습니다
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