(Academy)블록체인 합의 알고리즘
이제 우리 부리또 회원님들은 블록체인이 탈중앙화 시스템이라는 것은 알고 계시죠?!
탈중앙화 시스템을 유지하기 위해 수 많은 사람들이 검증인으로서 블록체인 네트워크에 참여하고 있습니다.
이렇게 수많은 검증인들이 참여하다 보니 이 중에는 악의적인 활동을 통해 자신만의 이익만을 탐하는 검증인들도 생길 수 있습니다.
예를 들어 A라는 사람의 잔액을 B 검증인은 500원, C 검증인은 100원이라고 한다면… 또는 “A가 B에게 500원을 송금”이라는 거래 이력을 “A가 C에게 500원을 송금”이라고 거래 이력을 입력한다면… 이 블록체인 네트워크에 참여자들은 혼란을 겪을 것이며 결국에는 신뢰를 잃고 무너지고 말 것입니다.
이러한 사태를 방지하고자 블록체인 네트워크에서는 다양한 합의 알고리즘을 사용하고 있으며, 이 합의 알고리즘을 통해 블록체인 네트워크에 참여하는 모든 검증인들이 동일한 결과값을 갖고 통일된 의사 결정을 합리적이고 효율적으로 할 수 있도록 도와주는 것이죠.
오늘은 이러한 합의 알고리즘에 대하여 간단하게 알아보도록 하겠습니다!
퍼블릭 블록체인 VS 프라이빗 블록체인
합의 알고리즘을 알아보기 전에 먼저 알고 가면 좋을 정보로 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인이 있습니다.
이름에서 보이다시피 퍼블릭 블록체인은 누구나 검증인으로 참여하여 동일한 권한을 부여받고 모든 참여자들이 거래 내역을 검증하게 되는 블록체인으로 탈중앙화라는 특징을 가지고 있습니다.
우리가 흔히 알고 있는 비트코인, 이더리움 블록체인 등이 퍼블릭 블록체인에 속해 있죠!
이와 반대로 프라이빗 블록체인은 권한을 부여받은 검증인들만 참여가 가능한 폐쇄적인 블록체인 네트워크입니다.
보통 기업에서 많이 사용을 하며 민간인들에게 공유하기 어려운 정보들을 처리하는 블록체인으로, 통제된 인원에게 검증인의 권한을 부여하여 데이터 처리 효율을 높여 일반적인 퍼블릭 블록체인보다 데이터 처리 속도가 빠르다는 장점이 있지만 탈중앙화와는 거리가 멀다고 할 수 있죠.
대표적으로 IBM의 하이퍼레저 패브릭, R3의 코다, 삼성 SDS의 넥스레저가 있습니다.
작업 증명(Proof Of Work, POW) / 지분 증명(Proof Of Stake, POS)
작업 증명은 비트코인 창시자인 사토시 나카모토의 논문에서 처음으로 소개된 합의 알고리즘으로, 특정 거래가 발생하여 해당 거래 내역을 검증하고 블록 위에 기록하기 위해서는 작업 증명이라는 과정을 거쳐야 합니다.
작업 증명 과정은 임의의 nonce 값을 대입하여 생성한 블록 해시값이 목표값보다 작게 나오는 해시값을 찾아야 합니다. 0부터 1씩 증가시키며 해당하는 해시값을 찾기 위하여 무한 반복 작업을 하고 목표값을 찾게 되면 해당 작업자가 블록을 생성할 권리를 얻게 되는 것입니다.
생성된 블록에 대한 정보를 다음 해시값에 연동시킨 후 다시 작업증명 과정을 실행하게 되고, 이를 통해 블록들이 연결되며 블록체인이 형성됩니다.
이렇게 형성된 블록체인에서 특정 블록에 기록된 데이터를 위변조하기 위해서는 위변조된 블록 이후의 모든 블록의 Nonce 값을 다시 찾아야 하기 때문에 때문에 사실상 데이터의 위변조는 불가능합니다.
또한 이러한 반복 작업을 1초에 몇 번 계산할 수 있는지에 대한 정보를 해시 파워라고 하며, 해시 파워가 높을수록 해시값을 빠르게 찾아 블록을 생성할 권리를 얻을 확률이 높아지겠죠.
이러한 행동을 채굴(mining)이라고 부르며, 채굴에 성공한 보상으로 암호화폐를 얻게 되는 것이죠!
작업증명에 대표로는 비트코인, 라이트 코인 등이 있습니다.
지분증명은 작업증명 방식에서 해시값을 찾는 수학적 연산 과정을 사용하지 않고 해당 블록체인 네트워크에 많은 지분(암호화폐)을 가지고 있는 검증자가 블록을 생성할 권한을 부여 받는 방식입니다.
해당 블록체인 네트워크에 검증인으로 참여하기 위해서는 일정한 수량만큼 암호화폐를 예치해야 합니다.
암호화폐를 예치한 검증인들 중 무작위로 다음 블록을 생성할 권한을 부여하게 되며, 예치한 암호화폐 수량이 많을수록 블록 생성 권한을 부여받을 확률이 높아집니다.
지분증명의 대표로는 에이다, 퀀텀 등이 있으며 최근 이더리움이 작업증명에서 지분증명으로 전환을 하였습니다.
이외에도 위임지분증명(DPOS)를 사용하는 이오스, 역사증명(POH)를 사용하는 솔라나 등 다양한 합의 알고리즘이 있으니, 내가 투자하는 코인이 어떠한 합의 알고리즘을 사용하는지 정도는 확인해 보는 것이 좋을 것 같습니다.
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