PoW·PoS·DPoS 누구냐 넌!

[블록체인 엿보기] PoW·PoS·DPoS 누구냐 넌!

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크로스웨이브와 모비인사이드가 파트너십을 통해 제공하는 제휴 콘텐츠 입니다.

 

 

안녕하세요? 블록체인엿보기입니다. 😉

지난 회차에서 우리는 블록체인의 민주주의 방식에 대해 짚고 넘어갔습니다. (참고=[블록체인엿보기] 왜 민주주의인가)

누구나 네트워크에 접근할 수 있으며, 제 3자의 개입이 불필요하고, 모든 참여자들의 저장 기록을 보유하고 공개한다는 점에서 비트코인은 블록체인 네트워크를 유지하는 합의 방식으로 비트코인이라는 보상을 통한 채굴, 즉 ‘작업증명방식(Proof of Work, PoW)‘을 채택했는데요,

블록체인 네트워크를 유지하는 첫 번째 합의 방식으로 제시된 PoW 방식은 현재까지도 대표적인 합의 방식으로 명성을 유지하고 있지만, 이에 수반하는 단점도 노출된 상황입니다.

 

 

PoW는 일종의 ‘수학 퍼즐’을 푸는 채굴이라는 과정을 통해 고성능의 장비를 많이 가진 사람일 수록 더 많은 보상을 받게 됩니다. 따라서 이 PoW 방식은 채굴자들로 하여금 막대한 자원을 쓰게 하죠.

실제로 약 500대의 채굴기를 운영하는 국내 한 채굴업체의 한 달 전기요금은 4000만원에 이른다고 합니다. 채굴 시설까지 확보하려면 어마어마한 자본이 들어가게 되겠죠?

또한 채굴자들이 더 많은 보상을 받기 위해 마이닝풀(Mining pool)*에 가입하고 더 많은 채굴 보상을 챙겨가면서 결과적으로 ‘블록체인=탈중앙화’라는 의도가 훼손된다는 지적도 있습니다. 🙁

*마이닝풀은 개인이 홀로 채굴을 하는 것에 부담을 느낀 채굴자들이 개개인의 해시파워를 제공해 채굴 확률을 높이는 것입니다. 채굴 효율성은 컴퓨터 연산능력이 커질수록 좋아지기 때문에 마이닝풀에 가입한 채굴자들은 각자의 기여 정도(해시파워)에 따라 안정적으로 비트코인을 얻게 됩니다.

 

 

이 문제를 해결할 대안으로 등장한 것이 바로 채굴기가 없이도 합의를 이룰 수 있는 지분증명방식(Proof of Stake, PoS)의 등장입니다!

 

굿바이 채굴기…?

 

PoS 방식은 블록체인 네트워크를 유지하는 합의 방식을 ‘수학 퍼즐을 푸는 것’이 아닌 ‘지갑에 코인을 넣어놓는 행위’로 하겠다고 선언합니다. 해당 코인에 대한 지분을 많이 보유하고 있을 수록 블록에 기록할 권한이 확률상 더 높아지게 되는 것이죠.

따라서, PoW에서 채굴에 대한 보상으로 비트코인을 받았다면 PoS 방식에서는 보상을 코인에 대한 이자의 개념으로 보기도 합니다. 보상받는 코인의 양이 보유하고 있는 코인의 양에 비례하게 돼죠.

(더 높은 확률로 PoS 보상을 받을 가능성이 높아지는 것이지 확정적으로 더 많은 보상을 받는 것은 아닙니다.)

이제 지분증명방식의 원리를 알아볼까요?

 

각 노드들은 자신이 합의하고 있는 블록에 자신의 자산(코인), 즉 지분을 증명함으로써 데이터를 업데이트하게 됩니다. 그러면 그림과 같이 과반수(51% 이상)의 자산이 동의한 블록이 더 빠르고 길게 블록을 형성하게 되죠. (지분에 따라 다음 블록을 캘 권한을 ‘확률적’으로 얻게 되기 때문에 지분이 많은 블록이 다음 블록을 캘 확률이 높아지기 때문이죠.)

그렇다면 자본 위주의 시장이 형성되진 않을까요?

예를 들어, A코인의 지분을 나린이 51% 이상 가지고 있다면, 3%의 지분을 가지고 있는 정은의 계좌를 없는 기록으로 만들어 버릴 수도 있을텐데요!(wow..)

하지만, 전문가들은 그런 경우의 수가 일어나기 매우 힘들다고 합니다.(no_no)

PoW에서 51%의 해시파워를 가지는 비용보다 PoS에서 전 세계 자산의 51%를 확보하는 비용이 더 비싸다고 해요.

 

 

특히 PoW의 경우, 채굴기와 같은 고성능의 하드웨어를 직접적으로 갖춰야 하지만
PoS의 경우 그럴 필요가 없고 코인을 가진 전세계 누구나 네트워크에 참여할 수 있기 때문에 오히려 더 분산화가 잘 된다고 볼 수 있다는 거죠.

그렇다면 실제로 코인을 가진 모든 사람들이 자신의 코인으로 블록체인 네트워크에 기여해 보상을 받고 싶을 텐데요, 사실 만만한 일은 아닙니다.

 

 

PoS 방식이 채굴기가 소모하는 실물 자원의 낭비를 막을 수 있는 대안이 될 수 있지만,
그렇다고 컴퓨팅 자원을 전혀 쓰지 않는 것은 아닙니다.

누구나 코인 지분을 통해 블록체인 네트워크에 연결되어 있는 컴퓨터(노드)가 될 수 있지만, 그럴 경우 컴퓨터를 24시간 켜두어서 네트워크를 유지해줘야 하기 때문입니다.

무엇보다 PoS를 활용할 만큼 많은 코인 자산을 보유하고 있기도 힘들고 말이죠.(주륵)

그래서 이더리움은 2018년부터 작업 증명과 지분 증명을 혼합하여 사용하는 혼합(hybrid PoW/PoS) 방식의 캐스퍼 프로젝트를 진행하며 완전한 PoS 방식으로의 전환을 검토하고 있습니다.

이 밖에 빗쉐어(Bitshares, BTS), 스팀(Steem), 이오스(EOS) 등은 자사의 플랫폼에 위임지분증명방식(Delegated Proof of Stake, DPoS)이라는 합의 방식을 적용하고 있기도 하죠.

 

 

DPoS는 말그대로 자신의 지분인 코인을 위임(delegate)해서 그 대가로 수익을 받는 구조입니다.

 

 

이 경우 이용자는 컴퓨터를 켜놓지 않고도 PoS 수익을 얻을 수 있습니다. 물론, 위임한 대표자와 수익을 배분하죠. 🙂

 

 

DPoS는 일종의 투표권 위임으로 인해 선출된 사람들로 네트워크를 유지하기 때문에 단위 시간당 압도적으로 많은 트랜잭션을 처리할 수 있다는 장점이 있습니다. 어떻게 보면 ‘간접 민주주의’ 방식이라고도 볼 수 있겠네요!

PoW와 PoW, DPoS까지, 지금까지 블록체인 네트워크를 유지하는 세가지 합의 방식을 보았습니다.

사실상 이 합의 방식들 역시 “다른 의미의 중앙화 아니냐” “‘블록체인=탈중앙화’라는 본질에서 벗어났다”는 의견에서 온전히 자유로울 수는 없었습니다.

이러한 단점을 보완하기 위해 이미 이오스, 카르다노 등이 새로운 합의 방식을 선보이고 있죠. 이들은 기존의 블록체인 합의 알고리즘을 얼마나 보완할 수 있을까요? 진정한 탈중앙화를 향해 속속히 등장하고 있는 이들의 행보를 다같이 지켜봅시다!

지금까지 ‘블록체인엿보기’였습니다. 다음에 또 만나요. 😉

 


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