합의알고리즘2 - 지분증명 POS 방식

 

이전 시간에 비트코인이 만들어지는 과정 중 합의를 이루는 방식인 작업 증명 POW에 대해 알아봤는데요 오늘은 이러한 작업 증명의 단점을 보완하며 만들어진 블록체인 합의 알고리즘인 지분 증명 POS (Proof-Of-Stake)에 대해 알아보겠습니다

 

 

지분 증명 (Proof-Of-Stake)

합의 알고리즘이라는 것이 굳이 필요한 이유를 반복해서 설명하자면 암호화폐의 태생이 탈중앙화 성격이기 때문입니다 즉 화폐의 가치를 가지고 있지만 은행이나 정부 등 중앙의 통제 없이 상호 간의 거래가 가능한 시스템 이므로 믿을 만한 시스템적 합의가 전제돼야 하기 때문입니다 

 

지분 증명인 POS 방식은 말 그대로 코인을 소유한 지분에 따라 블록 검증과 생성에 관여하는 권한을 받을 가능성이 크며 작업 증명에 채굴자처럼 지분 증명 방식에서 권한 가진 사람들을 밸리 데이터라고 합니다

 

블록을 검증하고 생성하는 권한을 얻기 위해서는 자신이 가진 코인을 그저 소유하고 있는것이 아닌 해당 코인 시스템에 예치해야 합니다   이것이 코인 스테이킹 이며 일정기간 보유한 코인의 일정량을 예치하면 블록을 생성할 수 있는 권한을 받을 준비가 끝납니다

 

권한을 받은 밸리 데이터는 블록을 검증하고 체인에 연결하며 보상으로 코인을 받게 됩니다  권한 받지 못한 밸리 데이터들도 블록에 들어가는 데이터를 검증할 수 있으며 소량의 코인을 보상으로 받게 됩니다 

 

그러므로 권한을 받은 밸리데이터가 불순한 의도로 데이터를 변조한다고 해도 수많은 검증자들에 발각되게 되며 결국 그 노드는 해당 생태계에서 추방당하게 되고 본인이 맡긴 코인은 영원히 찾을 수 없게 됩니다

 

그리고 또하나 스테이킹한 코인의 물량은 일정기간 락이 걸려 출금이 제한되게 되며 만약 불순한 의도로 시스템을 조작한다면 자신이 스테이킹한 코인의 가치에도 문제가 생길 수 있으므로 함부로 장난할 수 없겠지요 

 

 

 

지분증명이 왜 필요했나?

앞에서 말했든 지분 증명 POS(Proof-Of-Stake)는 POW (Proop-Of-Work) 작업 증명의 대안으로 나온 합의 방식으로 작업 증명의 경우 거의 완벽에 가까운 디지털 화폐의 신뢰도를 갖추고 있지만, 송금 기능만으로도 벅찬 처리속도와 점점 커져가는 이더리움 생태계의 경우 너무 높은 전송 수수료가 큰 문제가 됐습니다 

 

작업 증명을 위한 고성능 전용 채굴 장비가 기업화되면서 암호의 난이도는 더 높아져 과도한 전기에너지가 소비되었고, 심지어 환경문제까지 대두되는 상황입니다 

 

지분 증명의 경우 작업 증명이 발생시키는 불필요한 에너지 낭비가 없으며, 합의 또한 빨라 거래 처리도 훨씬 빠르고, 수수료도 저렴합니다 

 

이더리움은 현재 POW 방식의 이더리움 기반위에 개발된 수많은 코인들로 과부하에 시달리고 있으며, 최근 디파이 생태계가 급성장하면서 비싼 전송 수수료 문제가 한계에 다다른 상황입니다  이러한 여러 가지 문제들을 해소하고자 이더리움 재단은 POS 방식으로 변경하는 이더리움 2.0 업그레이드를 앞두고 있습니다 

 

 

 

지분 증명 방식의 단점

작업 증명의 문제를 보완하고자 만들어진 합의 알고리즘인 지분 증명에도 약점이 존재합니다  그것은 바로 지분의 기여도라고 할 수 있습니다 

 

블록 생성 권한을 부여하는데 네트워크에 많은 양의 코인을 스테이킹한 사람에게 더 많은 기회가 주어진다는 것이며, 그 외에 오랫동안 코인을 소유한 사람에게 권한을 주는 방식의 경우도 마찬가지로 저렴할 때 코인을 매수한 사람에게 더욱더 이득이 되는 문제가 발생합니다   

 

이것은 지분의 기여도가 많은 사람에게 코인 보상의 기회가 많이 주어지므로 부익부 빈익빈의 모습을 시스템이 조장하는 한계를 드러내고 말았습니다 

 

 

이러한 지분증명의 문제점을 보완하고자 변형된 지분 증명 방식들이 개발되게 됩니다  이오스 (EOS) 코인은 위인 지분 증명 (DPOS : Delegaged POS) 방식으로 소수의 대표를 투표로 선출하여 일정기간 권한을 위임하는 방식을 채택하였습니다

 

카르다노 재단의 에이다(ADA) 코인의 경우 지분증명방식을 보완한 우로보로스 증명 방식을 개발하여 코인 수량과 상관없이 누구나 랜덤으로 밸리 데이터가 될 수 있는 방식을 활용하고 있습니다 

 

또한 최근 이더리움 킬러로 불리며 주목을 받고있는 솔라나(SOL) 네트워크의 경우 지분 증명 방식을 활용하고 있지만 스테이킹 참여의 코인 최소 수량을 정하지 않은 특이한 형태로 대형 코인 소유자의 독점적인 행태를 예방하였습니다 

 

현재 지분증명 방식은 계속해서 진화를 진행하고 있는 단계라고 여겨지며, 머지않아 모두가 신뢰할만한 모습까지 발전하게 될 것으로 예상됩니다  지금까지 합의 알고리즘 두 번째 시간 지분 증명 POS 방식에 대해 알아봤습니다