2018.08.23

창시자의 무더기 트윗이 의미하는 이더리움 블록체인의 미래

Lucas Mearian | Computerworld

이더리움 블록체인의 창시자 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 무려 75건의 트윗을 통해 새로운 컨센서스 메커니즘 이행을 향한 로드맵을 설명했다. 새로운 메커니즘은 이더리움 분산 원장 기술의 속도를 비약적으로 빠르게 만들어 줄 것으로 기대되고 있다.

부테린의 트윗 대부분은 프로세스를 효율화하고 블록체인 콘텐츠를 통제하려는 범죄 시도들을 물리칠 지분 증명(PoS, Proof of Stake) 컨센서스 메커니즘을 만들기 위해 이더리움 개발자들이 어떤 노력을 기울여 왔는지에 대해 설명하고 있다.

부테린은 또 이번 트윗에서 PoS 시스템이 샤딩(sharding)과는 독립적으로 시행될 것임을 분명히 밝혔다. (샤딩이란 분산 원장에 올라가는, 블록이라고 알려진 새로운 도큐먼트를 승인하기 위하여 필요한 컴퓨팅 작업을 분산하는 하나의 방식이다.) PoS와 샤딩 개발은 분명 하나의 동일한 프로젝트를 구성하는 일부분이지만, 출시는 각각 따로 될 것이라는 게 그의 설명이었다.

‘작업 증명’과 ‘지분 증명’
블록체인 상의 새로운 엔트리를 입증할 때, 그리고 네트워크에 가해진 변화를 관리할 때 가장 널리 사용되는 메커니즘 또는 알고리즘 2가지가 바로 작업 증명(PoW, Proof of Work)과 지분 증명(PoS, Proof of Stake)이다.

작업 증명 알고리즘은 P2P네트워크 상에 있는 컴퓨터들이 CPU 능력을 소모해 매우 복잡한 암호화 기반 등식을 풀어야만 블록체인 원장에 새로운 데이터를 더할 수 있도록 하는 알고리즘이다. 가장 빨리 등식을 풀어 낸 컴퓨터 노드들은 이더리움의 ‘이더’나 비트코인과 같은 디지털 코인을 보상으로 받게 된다. 이처럼 작업 증명을 통해 암호화폐를 받는 방식을 ‘채굴(Mining)’이라고 부른다. 우리가 ‘비트코인을 채굴한다’고 할 때 채굴은 이런 의미이다.

반면 지분 증명 컨센서스 모델은, 그 이름에서도 알 수 있듯 가장 많은 디지털 코인을 가진 사람(즉, 지분이 가장 큰 사람)이 암호화폐 또는 비즈니스 블록체인 원장을 관리할 수 있는 시스템이다.

지금까지 우리가 아는 대표적인 블록체인 기반 암호화폐들(비트코인, 이더리움, 라이트코인 등)은 전부 작업 증명 방식을 컨센서스 메커니즘으로 채택해 왔다. 작업 증명 알고리즘은 원장에 추가 되는 새로운 도큐먼트의 진위성을 판별하는 데에는 더할 나위 없이 훌륭한 방식이지만, 너무 느리고 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

작업 증명 방식은 24시간 쉬지 않고 프로세서를 가동시켜야 하는 데다가 채굴 작업에 할당된 서버 팜을 냉각 해야 하기 때문에 전력이 무척 많이 소모된다. 이러한 채굴 작업에 따른 전력 소모가 어찌나 심했던지 몇몇 지자체나 국가가 암호화폐 채굴 작업을 금지하기도 했다.

작업 증명 프로토콜은 또한 수학 문제를 푸는 긴 과정을 거쳐야 하기 때문에 대단히 느리다. 블록체인 원장에 새로운 엔트리를 입력하는 데 10분 이상이 걸린다. 하지만 장점도 있다. 워낙 비용이 많이 들고, CPU 파워와 시간을 많이 잡아 먹기 때문에 블록체인을 가지고 장난치려는 유저들을 저지시킬 수 있기 때문이다.

반대로, 지분 증명 알고리즘의 경우 새로운 블록을 추가하는 데 드는 시간이 수 초 이내이다.

“지분 증명 알고리즘이 작업 증명 방식을 추월할 수 있는 가능성이 충분하다. 단 그러기 위해서는 아직까지 넘어야 할 연구적 과제가 몇 가지 있다”라고 카네기 멜론 대학 컴퓨터과학부의 바이풀 고얄 교수는 설명했다.



이더리움이 지분 증명 시스템 작업을 시작한 것은 2014년이었다. 또한 ‘캐스퍼(Casper)’라 알려진 테스트넷에 지분 증명 메커니즘이 작년에 도입됐다. (이름이 캐스퍼인 이유는 ‘캐스퍼 FFG(Casper the Friendly Finality Gadget)’의 약자이기 때문이다). 캐스퍼의 당초 의도는 이더리움의 기존 작업 증명 알고리즘을 덮어 씌우는(overlaid) 것이었다. 원래는 이달 중으로 출시가 예정되어 있었지만, 연기됐다.

또한 캐스퍼 이행 방식을 놓고 내부적인 개발 전쟁이 있기도 했다. (예를 들어 블록이 불변의 블록체인에 추가되도록 하기 위해 어떻게 마무리되어야 할 것인지에 대한 논쟁이 있었다.)

이더리움 개발자인 블라드 잠피르(Vlad Zamfir)는 CBC(Correct by Construction)라는 이름의 캐스퍼 컨센서스 프로토콜을 창시한 바 있다. 망고 리서치의 연구 애널리스트 션 덱스터는 이들 사이의 차이점에 대해 다음과 같이 설명했다. “비탈릭과 블라드 모두 나쁜 행동에 대해 처벌해야 한다는 점에는 동일하다. 그들의 접근 방식이 갈리는 점은 처벌이 얼마나 가혹해야 하는지다.”

이더리움 재단의 존 최 개발자에 따르면 결국에는 FFG와 CBC 컨센서스 프로토콜 모두로부터 한 캐스퍼 PoS 시스템이 도출될 것으로 예상된다.

다른 지분 증명 모델과 마찬가지로, 캐스퍼 컨센서스 프로토콜 역시 블록체인 합의 또는 투표 커뮤니티에 참여하기 위해 먼저 보증금을 예치해야 하는 ‘담보부 검증자(bonded validator)’를 생성한다. 이들은 블록체인 내에서 투명하게 행동하는 이상 컨센서스 커뮤니티 내부에 머무를 수 있다. 그러나 시스템을 속이려다가 적발될 경우 자신이 가진 지분(돈)을 잃게 된다. 이더리움의 캐스퍼 지분 증명 시스템에서는 컨센서스 메커니즘이 4초 이내에 새로운 거래를 처리할 수 있다.

하이브리드 시스템
지난해 새로운 컨센서스 모델을 도입하려는 시도가 2가지 형태로 나타났는데, 하나는 독립적인 지분 증명 메커니즘인 ‘세레니티(Serenity)’ 였고, 다른 하나는 하이브리드 작업 증명/지분 증명 시스템인 ‘메트로폴리스(Metropolis)’였다.

이 중 메트로폴리스는 2단계로 구성되어 있는데, 지난해 론칭된 비잔틴 내고장성(fault-tolerance) 메커니즘과 ‘콘스탄티노플(Constantinople)’로 알려진 프로젝트가 그것이다.

콘스탄티노플이라는 이름은 올해 초 처음 등장했으며, 새로운 캐스퍼 PoS와 샤딩 시스템을 가리켜 현재는 이더리움 2.0으로 부르고 있다.




2018.08.23

창시자의 무더기 트윗이 의미하는 이더리움 블록체인의 미래

Lucas Mearian | Computerworld

이더리움 블록체인의 창시자 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 무려 75건의 트윗을 통해 새로운 컨센서스 메커니즘 이행을 향한 로드맵을 설명했다. 새로운 메커니즘은 이더리움 분산 원장 기술의 속도를 비약적으로 빠르게 만들어 줄 것으로 기대되고 있다.

부테린의 트윗 대부분은 프로세스를 효율화하고 블록체인 콘텐츠를 통제하려는 범죄 시도들을 물리칠 지분 증명(PoS, Proof of Stake) 컨센서스 메커니즘을 만들기 위해 이더리움 개발자들이 어떤 노력을 기울여 왔는지에 대해 설명하고 있다.

부테린은 또 이번 트윗에서 PoS 시스템이 샤딩(sharding)과는 독립적으로 시행될 것임을 분명히 밝혔다. (샤딩이란 분산 원장에 올라가는, 블록이라고 알려진 새로운 도큐먼트를 승인하기 위하여 필요한 컴퓨팅 작업을 분산하는 하나의 방식이다.) PoS와 샤딩 개발은 분명 하나의 동일한 프로젝트를 구성하는 일부분이지만, 출시는 각각 따로 될 것이라는 게 그의 설명이었다.

‘작업 증명’과 ‘지분 증명’
블록체인 상의 새로운 엔트리를 입증할 때, 그리고 네트워크에 가해진 변화를 관리할 때 가장 널리 사용되는 메커니즘 또는 알고리즘 2가지가 바로 작업 증명(PoW, Proof of Work)과 지분 증명(PoS, Proof of Stake)이다.

작업 증명 알고리즘은 P2P네트워크 상에 있는 컴퓨터들이 CPU 능력을 소모해 매우 복잡한 암호화 기반 등식을 풀어야만 블록체인 원장에 새로운 데이터를 더할 수 있도록 하는 알고리즘이다. 가장 빨리 등식을 풀어 낸 컴퓨터 노드들은 이더리움의 ‘이더’나 비트코인과 같은 디지털 코인을 보상으로 받게 된다. 이처럼 작업 증명을 통해 암호화폐를 받는 방식을 ‘채굴(Mining)’이라고 부른다. 우리가 ‘비트코인을 채굴한다’고 할 때 채굴은 이런 의미이다.

반면 지분 증명 컨센서스 모델은, 그 이름에서도 알 수 있듯 가장 많은 디지털 코인을 가진 사람(즉, 지분이 가장 큰 사람)이 암호화폐 또는 비즈니스 블록체인 원장을 관리할 수 있는 시스템이다.

지금까지 우리가 아는 대표적인 블록체인 기반 암호화폐들(비트코인, 이더리움, 라이트코인 등)은 전부 작업 증명 방식을 컨센서스 메커니즘으로 채택해 왔다. 작업 증명 알고리즘은 원장에 추가 되는 새로운 도큐먼트의 진위성을 판별하는 데에는 더할 나위 없이 훌륭한 방식이지만, 너무 느리고 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

작업 증명 방식은 24시간 쉬지 않고 프로세서를 가동시켜야 하는 데다가 채굴 작업에 할당된 서버 팜을 냉각 해야 하기 때문에 전력이 무척 많이 소모된다. 이러한 채굴 작업에 따른 전력 소모가 어찌나 심했던지 몇몇 지자체나 국가가 암호화폐 채굴 작업을 금지하기도 했다.

작업 증명 프로토콜은 또한 수학 문제를 푸는 긴 과정을 거쳐야 하기 때문에 대단히 느리다. 블록체인 원장에 새로운 엔트리를 입력하는 데 10분 이상이 걸린다. 하지만 장점도 있다. 워낙 비용이 많이 들고, CPU 파워와 시간을 많이 잡아 먹기 때문에 블록체인을 가지고 장난치려는 유저들을 저지시킬 수 있기 때문이다.

반대로, 지분 증명 알고리즘의 경우 새로운 블록을 추가하는 데 드는 시간이 수 초 이내이다.

“지분 증명 알고리즘이 작업 증명 방식을 추월할 수 있는 가능성이 충분하다. 단 그러기 위해서는 아직까지 넘어야 할 연구적 과제가 몇 가지 있다”라고 카네기 멜론 대학 컴퓨터과학부의 바이풀 고얄 교수는 설명했다.



이더리움이 지분 증명 시스템 작업을 시작한 것은 2014년이었다. 또한 ‘캐스퍼(Casper)’라 알려진 테스트넷에 지분 증명 메커니즘이 작년에 도입됐다. (이름이 캐스퍼인 이유는 ‘캐스퍼 FFG(Casper the Friendly Finality Gadget)’의 약자이기 때문이다). 캐스퍼의 당초 의도는 이더리움의 기존 작업 증명 알고리즘을 덮어 씌우는(overlaid) 것이었다. 원래는 이달 중으로 출시가 예정되어 있었지만, 연기됐다.

또한 캐스퍼 이행 방식을 놓고 내부적인 개발 전쟁이 있기도 했다. (예를 들어 블록이 불변의 블록체인에 추가되도록 하기 위해 어떻게 마무리되어야 할 것인지에 대한 논쟁이 있었다.)

이더리움 개발자인 블라드 잠피르(Vlad Zamfir)는 CBC(Correct by Construction)라는 이름의 캐스퍼 컨센서스 프로토콜을 창시한 바 있다. 망고 리서치의 연구 애널리스트 션 덱스터는 이들 사이의 차이점에 대해 다음과 같이 설명했다. “비탈릭과 블라드 모두 나쁜 행동에 대해 처벌해야 한다는 점에는 동일하다. 그들의 접근 방식이 갈리는 점은 처벌이 얼마나 가혹해야 하는지다.”

이더리움 재단의 존 최 개발자에 따르면 결국에는 FFG와 CBC 컨센서스 프로토콜 모두로부터 한 캐스퍼 PoS 시스템이 도출될 것으로 예상된다.

다른 지분 증명 모델과 마찬가지로, 캐스퍼 컨센서스 프로토콜 역시 블록체인 합의 또는 투표 커뮤니티에 참여하기 위해 먼저 보증금을 예치해야 하는 ‘담보부 검증자(bonded validator)’를 생성한다. 이들은 블록체인 내에서 투명하게 행동하는 이상 컨센서스 커뮤니티 내부에 머무를 수 있다. 그러나 시스템을 속이려다가 적발될 경우 자신이 가진 지분(돈)을 잃게 된다. 이더리움의 캐스퍼 지분 증명 시스템에서는 컨센서스 메커니즘이 4초 이내에 새로운 거래를 처리할 수 있다.

하이브리드 시스템
지난해 새로운 컨센서스 모델을 도입하려는 시도가 2가지 형태로 나타났는데, 하나는 독립적인 지분 증명 메커니즘인 ‘세레니티(Serenity)’ 였고, 다른 하나는 하이브리드 작업 증명/지분 증명 시스템인 ‘메트로폴리스(Metropolis)’였다.

이 중 메트로폴리스는 2단계로 구성되어 있는데, 지난해 론칭된 비잔틴 내고장성(fault-tolerance) 메커니즘과 ‘콘스탄티노플(Constantinople)’로 알려진 프로젝트가 그것이다.

콘스탄티노플이라는 이름은 올해 초 처음 등장했으며, 새로운 캐스퍼 PoS와 샤딩 시스템을 가리켜 현재는 이더리움 2.0으로 부르고 있다.


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