블록체인 용어, PoW & PoS

스테이블코인

- 법정화폐 또는 실물 자산을 기준으로 가격이 연동되는 암호화폐

- 기존의 암호화폐는 가격 변동성 때문에 통화로써 안정성이 떨어진다는 평가

- 반면 USDT와 같은 코인은 가치가 달러에 고정됨. 가격 안정성은 높음.

 

MainChain (주요체인)

- 제네시스 블록으로부터 가장 최근의 블록까지 연결되어 있는 체인

- 주요 체인, 최장 체인이라고 부르며, 가장 많은 해시 파워가 투입되는 체인에 다음 블록이 연결됨.

 

토큰이란?

- 독립된 블록체인 네트워크가 아닌 이더리움과 같은 플랫폼을 이용하여 발행할 수 있는 암호화폐

- 독립된 블록체인네트워크를 소유한 경우에는 코인으로 불리우며 비트코인, 이더리움, 퀀텀, 스팀 등이 있음.

- 코인과 같이 메인넷 시스템을 한번에 구축하는 것은 어렵기 때문에 먼저 이더리움과 같은 플랫폼 위에 토큰을 발행한 뒤에 개발을 통해 코인으로 전환하게 됨.

 

메인넷

- 기존에 존재하는 플랫폼에 종속되지 않고 독립적인 플랫폼으로 새로운 생태계를 구성하고 자체 지갑을 생성하는것.

- 안정성이 검증된 메인넷을 갖는 것은 많은 기술력을 요함

 

테스트넷

- 기존 플랫폼으로부터 독립된 자체 메인넷 블록체인을 구축하기 위한 작업

- 테스트넷 과정을 통해 블록체인 및 지갑의 안정성이 검증되며 최종적으로 독립된 블록체인을 구현하는 메인넷이 출시

 

트랜잭션

- 암호화폐를 송금하는 이체 거래 과정에서 전송되는 서명된 정보를 의미하며 하나의 문자열로 생성

- TXID : 트랜잭션 데이터 전체에 대한 해시값(데이터를 문자열로 치환)

  해시값은 데이터가 조금만 다랄져도 전혀 다른 값이 되며 이를 이용해 트랜잭션에 대한 블록체인 내트워크의 기록을 조회 및 식별 가능

  지갑주소, 수량, 컨펌 수, 시간 등 확인가능

 

트랜잭션 수수료

- 암호화폐를 전송할 때 노드(Node)에게 지불되는 수수료를 의미

- 거래가 블록에 포함되기 위해서는 증명 작업이 필요하고, 노드들이 이 검증과 증명을 대신 해주는 대가로 블록 보상과 함께 수수료를 받음

- 수수료는 암호화폐 네트워크가 노드에게 제공하는 경제적 유인임. 즉, 트랜잭션을 만든 사람이 채굴자에게 지불하는 비용이며 일반적으로 수수료는 트랜잭션의 우선순위에 영향을 줌

 

컨펌

- 암호화폐는 거래 시 인증받는 과정

- '거래가 블록에 포함되어 발행 되었는가' 를 확인하는 것을 의미

- 예를 들어 1컨펌이 출력되면 블록이 한 개 쌓인 것을 의미하며, 블록 위에 블록이 쌓일 때마다 컨펌의 수도 증가

- 컨퍼메이션의 왜 필요한가?

 

컨펌숫자

- 주요 체인으로부터 해당 트랜잭션이 거절(reject) 될 가능성을 측정하는 단위

- 제로 컨펌이라는 의미는 해당 트랜잭션이 컨펌되지 않은 것을 의미하며, 1컨펌은 해당 트랜잭션이 주요 체인의 가장 최근 블록에 속해 있음을 의미

- 이러한 방식으로 N컨펌을 설명할 수 있으며, 더 많은 블록이 추가됨으로써 트랜잭션이 역방향으로 수행될 가능성(이중지불)은 극히 낮아지게 됨 (Double Spending 방지)

 

합의 알고리즘

- 생성된 블록의 유효성을 검토하여 블록체인에 반영 여부를 의사결정하는 방식을 의미

- 대표적으로 작업 증명(PoW, 비트코인), 지분 증명(PoS), 위임 증명(DPoS) 방식이 있음

 

작업 증명 (PoW : Proof of Work)

- 비트코인

- 컴퓨터 연산 작업을 수행하여 블록체인에 기여하는 대가로 보상을 받는 방식

- 연산을 위해서는 성능이 우수한 장비를 필요로 함

- P2P 네트워크에서 시간과 비용을 들여 수행된 컴퓨터 연산 작업을 신뢰하기 위해 참여 당사자 간에 간단히 검증하는 방식

- 이 프로세스를 마이닝 이라고 하며 네트워크의 노드를 마이너 라고 함.

- 풀기어려운 문제를 빨리 해결한 사람에게 블록을 생성할 수 있는 권한부여, 보상으로 코인 제공

- 해시 함수의 결과값이 특정 값보다 작아지도록 하는 입력 값(Nonce)을 찾는것.

- Nonce 값을 만드는 데에는 SHA-256 알고리즘 사용

합의 알고리즘 PoW

- 블록거래 내용 변경을 위해 많은 자원이 필요해 위,변조가 어려워 보안성이 좋음.

- 채굴 난이도가 높아질수록 연산에 고사양의 장비들이 필요함

- 노드들이 트랜잭션을 검토해야 하기 때문에 모든 블록 정보를 보유해야 하며, 이를 통해 이중 지불 문제를 해결.

** PoW 파이널리티 불확실성

- PoW는 블록체인이 분기하게 되는 경우 긴 체인이 올바른 것으로 판단.

- 짧은 체인이 버려지는 경우 트랜잭션이 미확인 풀로 들어가므로 합의 시간이 매우 길어질 확률이 있음.

- 결과적으로 블록에 들어감

- 고의적인 이불지불 문제가 발생할 수 있기 때문에, 비트코인은 이러한 현상을 방지하기 위해 트랜잭션 블록에 올라 가도 6블록 후(1시간) 이상 기다리는 것이 안전함.

** PoW의 단점

- 낭비

- 전기소모 큼

- 합의에 걸리는 시간이 대체적으로 김.

 

지분 증명(PoS : Proof of Stake. 지분)

- 대표 코인으로는 이더리움.

- 노드에 기여하는 대가로 보상을 받는 방식

- 채굴 파워가 아닌 지분에 따른 정당한 의사 결정이 이루어지며 채굴파워에 의한 중앙화를 방지하며, 에너지 낭비를 최소화한 친환경적 방식

- 지분에 비례한 공정한 보상 지급을 통해 작업 증명 방식의 단점을 보완했으나 독점 문제가 존재함.

- 아직까지 보안적인 측면에서 옳고 그름이 판단되지 않았음.

- 만약 토큰 100 / 10 / 30 / 50 개를 가진 A, B, C, D 가 있다.

- 이러한 경우 블록을 생성할 수 있는 확률이 토큰이 많을수록 높다. (PoW를 블록을 생성하는것)

- 예를들어 위와 같은 경우에는 50% / 5% / 15% / 25% 이다.

 

위임 증명(DPoS. Delegated Proof of Stake)

- EOS 코인

- 21개의 대표적인 노드가 PoS 방식으로 마이닝.

- 자격을 갖춘 선택된 증인이 참여자들이 보유하고 있는 지분을 위임받아 블록을 검증.

- 이중 채굴과 그라인딩 어택에 대해 내성을 갖는 합의 프로토콜이라 평가

- 모든 참여자가 블록을 검증하는 것이 아닌 소수의 증인만이 블록을 검증하기 때문에 증명속도가 빠름.

- 일반 참여자들은 컴퓨팅 파워를 사용하지 않음.

- 참가자 21개의 노드들은 마이닝을 POS 방식으로 시행함.

- 비트코인의 마이닝 풀과는 다름.

- 21개의 노드들이 담합 등 이슈가 있음. 또한 Public이 아니기 때문에 처리가 어떻게 되는지 알 수 없음.

 

노드

- 블록체인 네트워크에 참여한 사용자들.

- 지갑만 있는사람, 마이닝을 하는사람 등으로 나뉨.

- Peer 라는 이름과 유사하게 사용.

- 비트코인은 다중심화 특징을 가지고 있어 비트코인 풀 노드라는 핵심역할을 하는 노드가 필요함.

- 네트워크의 데이터를 보관하며 생성된 거래마다 정보를 수신하는 노드는 거래에 대해 검증하고 다른 노드에 전송

- 위와 같은 이유로 데이터가 한번 생성되면 이를 변조할 수 없고 노드의 수가 많을수록 블록체인 네트워크는 더 안전함.

 

풀 노드

- 모든 블록체인 원장을 가진 노드

- 블록체인 데이터를 동기화하기 위해 메모리를 사용

- 모든 거래를 검증하고 실시간으로 데이터를 업데이트 할 수 있음.

- 분산 원장 중 블록체인 거래를 전송 및 수신하고 확인하는 역할

- 마이너는 반드시 풀 노드이지만, 풀노드는 반드시 마이너는 아님. (검증만 수행하는 풀노드)

 

마이너

- CPU, GPU와 같은 장비를 통해 해시 함수의 출력값을 구함

- 결과값이 나올때까지 입력값을 바꿔 지속적으로 실행

- Nonce값을 구해서 블록해쉬값을 구하고, 이 해쉬값을 식별자로 가지는 유효한 블록을 만들어 내야함.

 

보상

- Nonce값을 구하기 위해서는 많은 작업 비용이 든다.

- 비트코인에서 보상은 새로 발행되는 비트코인과 해당 블록