작업증명(POW), 블록체인의 시작
POW, POS, DPOS 작업증명 방식에 대해 궁금하신 분들은 아래를 참고하세요!
1. 가장 빨리 수학 문제를 푼 채굴자가 보상을 받아요
블록체인의 시초라 할 수 있는 비트코인은 작업증명(Proof-Of-Work) 방식을 합의 알고리즘으로 채택했습니다. 이는 네트워크 참여자인 채굴자들이 주어진 수학 문제를 풀어 бл럭을 생성하고, 새로운 블럭을 체인에 연결하는 과정이에요. 작업증명에서는 채굴자들이 정답을 찾기 위한 경쟁을 펼치게 됩니다. 가장 먼저 계산 문제를 풀어낸 채굴자는 새로 발행되는 코인을 보상으로 받죠. 문제 난이도는 채굴에 참여하는 컴퓨팅 파워에 따라 자동으로 조절돼요.2. 51% 공격과 막대한 전력 소모가 문제점
그러나 POW 방식은 몇 가지 한계점을 갖고 있어요. 우선 특정인이나 집단이 전체 해시파워(채굴 컴퓨팅 성능)의 51%를 차지하게 되면, 네트워크를 마음대로 조작할 수 있게 됩니다. 이를 51% 공격이라고 하죠. 또한 채굴 경쟁이 치열해질수록 더 높은 성능의 장비가 동원되고, 엄청난 전력이 소모됩니다. 비트코인 채굴에 사용되는 전력량은 중소국가 하나가 쓸 정도로 어마어마해요. 환경 문제로 지적되기도 합니다.지분증명(POS), 보다 효율적인 합의 알고리즘
1. 코인 보유량에 따라 블럭 생성 기회가 주어져요
이런 POW의 한계를 극복하기 위해 등장한 것이 지분증명(Proof-Of-Stake) 방식입니다. POS에서는 채굴자가 아닌 코인을 예치한 검증자(Validator)가 새로운 블럭을 만들어내요. 검증자가 되기 위해서는 정해진 수량 이상의 코인을 예치해야 해요. 그리고 보유한 코인 수량에 비례해서 블럭 생성 기회를 얻게 됩니다. 많은 코인을 예치할수록 더 자주 블럭을 만들 수 있는 거죠.2. 에너지 효율적이고 51% 공격 위험도 낮춰
POS는 POW처럼 복잡한 연산 과정이 필요 없어 훨씬 에너지 효율적입니다. 고성능 장비를 동원한 채굴 경쟁도 사라지고요. 코인 보유량에 따른 확률로 블럭 생성자가 정해지니 전력 소모가 현저히 줄어들죠. 51% 공격의 위험성도 낮아집니다. 과반수 이상의 지분을 확보하려면 막대한 돈이 들어갈 뿐더러, 공격에 성공한들 자신들이 가진 코인 가치가 폭락할 테니까요. 공격할 유인을 상당 부분 잃게 되는 셈이에요.위임지분증명(DPOS), 더욱 빠른 합의 도출을 위하여
1. 치열한 경쟁 대신 투표로 대표 선출
POS의 변형 버전인 위임지분증명(Delegated-Proof-Of-Stake) 알고리즘도 있습니다. DPOS는 코인을 보유한 모든 이가 투표를 통해 대표 노드를 선출하는 방식이에요. 선출된 대표 노드들만 블럭 생성에 참여할 수 있어요. 모든 검증자가 경쟁하는 POS와 달리, 소수의 대표자만 블럭을 생성하니 합의 도출 속도가 매우 빨라집니다.2. EOS, 트론 등 많은 알트코인이 채택
DPOS는 초당 수천 건의 트랜잭션 처리도 가능할 정도로 빠릅니다. 현재 EOS, 트론, 아크 등 많은 알트코인 프로젝트들이 이 합의 알고리즘을 채택하고 있어요. 그러나 중앙집중화 위험이 있다는 지적도 있어요. 소수의 거대 자본이 대표 노드를 독점할 가능성이 있고, 투표를 통한 정당성 확보가 어려울 수 있다는 거죠. 여전히 개선의 여지가 남아있는 셈이에요.이더리움은 POS로, 비트코인은 POW 유지
이상으로 POW, POS, DPOS의 개념과 차이점, 그리고 이더리움과 비트코인의 선택까지 살펴봤어요. 각각의 합의 알고리즘이 블록체인의 핵심 과제인 탈중앙화, 보안성, 효율성, 확장성을 어떻게 풀어내려 하는지 주목해 볼 필요가 있겠죠.
최근엔 에너지 소모와 처리 속도 문제를 해결한 POS 방식이 대세를 이루고 있지만, POW 나름의 강점도 분명 있어요. 아직 표준으로 자리 잡은 합의 알고리즘은 없다고 봐요. 블록체인 기술의 진화에 따라 더 나은 합의 메커니즘이 나타날 수도 있고요.
어떤 합의 알고리즘이 미래에 주류가 될지, 어떤 블록체인 프로젝트가 그 변화를 선도할지 궁금하네요. 블록체인 기술의 근간이 되는 합의 알고리즘에 대해 공부하고 토론하는 일은 앞으로도 계속될 것 같아요.
