4. 위임 지분증명(dPoS, Delegated Proof of Stake)이란?

최근 블록체인은 기존 1, 2세대인 비트코인과 이더리움의 작업증명(PoW, Proof of Work) 방식에서 채굴의 개념을 지워 에너지 효율이 높고 처리속도를 개선한 지분증명(PoS, Proof of Stake) 방식을 채택해 적용하고 있습니다. 그럼 이 지분증명 방식은 기존 문제점을 해결하고 블록체인 시스템의 핵심 증명방식으로 자리를 잡았을까요?

 

위임 지분증명(dPoS, Delegated Proof of Stake) 이란?

위의 질문에 대답부터 하자면 크게 보자면 'Yes'지만, 정확하게 본다면 'No' 라고 답할 수 있습니다.

 

기존 '위임증명'의 방식은 대표적은로 퀀텀, 네오 블록체인 등이 '위임증명' 방식을 채택해 사용하고 있습니다. 단순 '위임증명' 방식은 처리속도가 작업증명에 비해서 대폭 향상된 모습을 보이지만, 네트워크가 확장됨에 따라 유사하게 처리속도가 느려지는 문제점을 해결하지 못했고, 지분(코인)을 가지고 있는 사람이 이자를 받는 독특한 구조로 인해 코인을 묵혀두기 떄문에 블록체인 내 코인의 유통량이 감소하는 경향이 심심치 않게 보이고 있습니다. 

 

하지만 크게 봐서 'Yes'라고 답할 수 있는 이유는 현재 차세대 블록체인들의 핵심 증명방식으로 이 '지분증명' 방식에서 일부가 개량되거나 보완한 증명 구조가 연구되고 적용되고 있기 때문일 것입니다. 

 

최근 스팀, 이오스, 라이즈 블록체인들은 위임 지분증명(dPoS, Delegated Proof of Stake) 방식을 채택한 대표적인 블록체인입니다. 기존 지분증명과 다르게 지분을 가진 모두가 블록 생성의 권한을 가지는 것이 아니라 모든 사용자 노드가 투표로 정한 상위 사용자 노드에게 권한을 위임해서 사용자들의 대표자를 선출해서 운영되는 형태입니다. 기존 위임증명 방식은 네트워크가 확장되었을 때, 모든 사용자들에게 블록생성 권한을 주며 모든 사용자가 참여하게 되는 형태로 처리속도가 저하되는 현상이 발생하는데, 위임지분증명 방식의 경우 투표로 결정된 일부 대표자들이 블록 생성에 참여하게 됨으로써 기존 지분증명 방식에 비해서 월등히 빠른 처리속도를 가질 수 있습니다.

 

지분증명 방식과 위임 지분증명 방식의 개념을 확인하다 보면 어딘가 익숙하게 느껴지는 부분이 있을텐데, 아마 다들 투표란 단어와 대표자라는 개념을 통해 실생활과 연관지어 조금 더 쉽게 예시를 들어본다면 현재 국민 투표나 국회위원을 생각하면 빠르게 이해가 될 것입니다.

지분증명 방식은 새로운 법안 또는 규칙을 만들 때마다 모든 국민이 국민 투표를 통해 법안을 통과시키거나 반려하는 방식입니다. 새로운 법안은 모든 국민이 제시할 수 있고 법안이 발의될 때마다 모든 국민들이 투표를 해야되며, 모든 국민이 투표를 해서 일정 비율의 찬성표가 나와야 법안이 확정되기 때문에 처리속도가 늦지만, 위임 지분증명 방식의 경우는 국민이 우선 국회위원과 같은 대표자들을 선출해 법안은 선출된 국회위원이 모여 통과시키거나 새로운 법안을 제안하는 방식으로 나라의 모든 국민이 참여하는 방법보다 훨씬 빠른 속도로 처리할 수 있게 됩니다.

위 설명과 같이 지분 증명방식은 빠른 처리속도가 장점이며 그 외에도 지분을 적게 들고 있는 사용자 노드들도 충분히 보상을 받을 수 있는 장점이 있습니다.

 

하지만 이 증명 방식도 일부 문제점이라 꼽히는 부분들이 있는데, 블록체인 트릴레마(이전 포스팅 참조) 문제가 발생한다는 것이다. 먼저 대표자 노드를 선출해서 블록을 생성하고 확정하는 형태이기 때문에 처리속도에서 장점을 얻었지만, 모든 노드의 P2P 네트워크 개념에서 일부 변경되어 대표자가 만들어지면서 탈중앙화된 네트워크인지에 대한 의문이 발생을 한다. 또한 대표자 노드들을 선출하지만 대표자 노드가 문제가 생기거나 악의적인 공격에 의해 해킹이 당하는 경우 보안에 약하다라는 단점이 있습니다. 또한, 코인 보유량이 적어도 대표자가 되면서 발생하는 문제점도 일부 나타나고 있습니다.

 

가장 많이 사용되고 있는 증명 방식은 작업증명, 지분증명, 위임 지분증명 방식이지만, 현재는 더 다양하고 다른 증명방식의 단점을 해결하기 위한 새로운 중요도증명(PoI, Proof of Importance) 방식과 영지식증명(Zero-Knowledge Proof) 등 새로운 블록체인의 합의 알고리즘 및 합의 방식이 개발되고 있는 상태입니다.

 

어떤 합의 구조가 최종적으로 주류가 되고 기존 문제점을 해결하며 블록체인 시스템을 한층 더 업그레이드 시켰다고 말할 수 있는지는 조금 더 시간을 두고 지켜보는게 좋을 것 같습니다.