2. 작업증명과 지분증명이란?

 

비트코인을 접한 사람이라면 '채굴'이라는 단어를 심심치 않게 들어보았을 것입니다. 비트코인에서 '채굴'이라는 용어의 의미는 블록체인에서의 원장에 블록이 체인화되어 기록되는 방식 중 하나인 작업 증명(PoW, Proof of Work) 방식을 의미하는 단어입니다.

 

블록체인의 분산 원장기술을 간단히 설명을 하면 각 데이터를 저장한 새로운 블럭이 그전에 생성된 블록과 연결되는 기록을 가지고 체인을 형성하는데 있어 매번 새로운 블록이 생성되는데에 사용자들의 '합의 과정'을 거치게 되는데, 본 '합의 과정'을 거친 뒤 승인된 블록만 체인에 기록되는 방식입니다.

 

다음처럼 블록체인에서 새로운 블록을 형성하게 인증을 하고 블록체인 네트워크의 관리하기 위한 방식으로 사용되는 것이 증명 방식이며, 가장 유명한 두 개의 방식은 작업증명(PoW, Proof of Work)와 지분증명(PoS, Proof of Stake) 방식입니다.

 

작업증명(PoW, Proof of Work)란?

작업증명 방식이 이전에 말했듯이 비트코인에서 채굴이라 불리는 이유는 블록체인 기반의 데이터를 추가하기 위해 사용자간 인증하는 방식에 있어 CPU의 연산처리 능력을 통해 복잡한 암호 기반의 방정식을 계산하도록 하기 때문이다. 해당 방정식의 연산을 가장 먼저 해결하는 사용자 노드에게 보상을 주는 형태인데, 비트코인 블록체인에서는 보상을 비트코인을 지급하면서 사용자들이 비트코인을 캔다는 의미로 채굴이란 단어를 일반화하여 사용하고 있습니다.

 

본 증명방식은 컴퓨터의 연산력을 사용하기 때문에 시간이 지날수록 조금씩 채굴이 어려워지기 때문에 블록체인의 암호화폐가 어느 시점에 한계치를 가지고 일정 수준으로 유지된다는 특성이 있으며, 시간이 갈수록 채굴에 걸리는 시간은 점점 더 느려지는 편입니다.

 

특히나 심하게 발생하는 문제점은 작업증명 방식은 막대한 에너지를 소비하게 된다는 단점이 있는데, 높은 연산력 및 성능이 필요하기에 CPU 또는 별도의 채굴 장치를 사용하는데에 있어 어마어마한 전력이 소비됩니다. 이런 문제점 때문에 일부에서는 국가 차원으로 해당 채굴 작업에 대한 단속을 실시하게도 합니다.

 

또한, 작업증명을 사용하는 비트코인이나 이더리움 같은 경우 연산을 하기 위한 과정이 길어지기에 처리 속도가 느려 사용자가 새 블록에 대해 승인을 받는 시간이 수 분이 소요되는 현상이 지속적으로 문제점으로 나타나기도 합니다.

 

지분증명(PoS,Proof of Stake)란?

지분증명 방식은 간단하게 말해 별도의 채굴과정 없이 더 많은 지분(블록체인 내 암호화폐, 코인 등)을 가지고 있는 경우 블록에 기록할 권한이 더 많이 부여되는 형태입니다. 코인을 가진 모든 모드가 합의를 통해 블록에 데이터를 추가할 수 있는 권한을 가지게 되고, 그 중에서 지분을 더 많이 가진 노드들은 더 많은 권한을 주어지게 된다는 간단한 방식인데, 기존 작업증명과 다르게 블록이 생성될 때 지분에 대한 이자, 배당의 개념으로 보상이 지급되는 형태입니다.

 

현재의 블록체인들은 작업증명 방식보다 지분증명 방식을 더욱 선호하고 있는데 그 이유를 살펴본다면 가장 첫번째로 별도의 채굴장치. 즉, 하드웨어에 대한 구성 또는 공간에 제약이 줄어드는 장점을 가지고 있습니다. 또한, 작업증명에서 수 분이 소요되는 블록 처리 시간이 지분증명 방식의 블록체인에서는 수 초까지 획기적으로 줄어 사용자에게 조금 더 빠른 처리속도를 제공할 수 있게 됩니다.

 

사용자가 조금 더 편한 방식으로 블록체인 네트워크에 참여할 수 있고, 잠재적으로 채굴을 통한 중앙집중화 방식이 될 수 있는 작업 증명 방식에 비해 탈중앙화에 조금 더 가깝다라는 의견과 가능성이 높은 방식으로 현재 개발되고 있는 블록체인에서는 대체로 지분증명 방식 기반의 블록 생성 및 합의 방식을 선택하고 있는 추세입니다.

 

그러나 지분증명 방식에서도 역시 일부 단점과 문제점들이 발견되었습니다. 블록체인 내에서 이중지불 문제에 대한 발생하였으며 지분에 따른 이자, 배당으로 인해 블록체인 내부 자금이 집중화되는 단점을 보이고 작업증명에 비해 빠른 처리속도를 가지게 되었긴 하지만 여전히 사용자가 사용하기에는 만족스럽지 못한 처리속도를 보이고 있습니다.

 

현재 블록체인의 방향

신규 블록체인 개발 업체들은 지분증명이 가진 일부 문제점을 해결하고 개선하며 신규 블록체인 메인넷을 개발하고 있으며 사용자가 원하는 처리 속도와 보안성을 가지기 위한 연구개발을 진행하고 있습니다. 그러나 아직까지 블록체인 트릴레마(3중 딜레마)를 해결하기에는 부족하고 각자의 장점을 내세우며 차세대 블록체인을 발표하고 있지만, 아직까지 실생활에 활용되고 사용자가 편리하게 사용하기 위한 블록체인 기술은 부족한 것으로 판단됩니다.

 

 

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다음 포스팅에서는 블록체인 트릴레마에 대해서 소개하겠습니다.