블록체인 합의 방식 작업증명(POW)와 지분증명(POS) 그 차이는?

블록체인 합의 방식 작업증명(POW)와 지분증명(POS) 그 차이는?

이전 글에서도 말씀드렸듯이 블록체인은 여러 블록들이 해쉬값으로 연결되어 있으며 이 해쉬값들은 변경되지 않는 값을 가집니다. 이 블록들은 다음 블록의 해쉬값을 찾으면서 연결을 하는데 이러한 과정이 동시에 발생하게 된다면 트리 형태의 블록이 형성되면서 신뢰성이 깨지기 때문에 합의 알고리즘을 통한 합의 과정이 필요하게 됩니다. 새로운 블록 형성에 대한 인증을 하고 네트워크를 관리하기 위해 필요한 것이 이 합의 과정인데 현재는 작업증명과 지분증명 두가지 방법이 있습니다. 아직까지 많은 사람들이 전문가들까지도 이 두가지 방법 중에 어떤 것들이 나으며 추후 주류로 떠오를 것인지는 의견이 엇갈리고 있습니다. 그래서 이번 시간에는 이 두가지 증명 방법들에 대해서 한번 알아보도록 하겠습니다.

작업증명(POW, Proof Of Work)이란 무엇입니까?

이 방식은 블록체인의 첫 번째 증명 방식입니다. 컴퓨터의 리소스는 채굴 작업을 통해 제공되어 블록을 검증하고 체인에 연결합니다. 많은 전기를 소비하는 다른 채굴기가 필요합니다. 하나의 CPU에는 하나의 투표권이 있습니다. 거래 내역을 조작하기 위해서는 51%의 지분을 확보해야 합니다. 따라서 많은 전력과 컴퓨팅 자원을 소모하며 해시파워 독점으로 인한 51% 공격에 취약합니다. 작업증명방식을 비트코인 채굴이라고 부르는 이유는 앞서 언급한 바와 같이 블록체인 기반 데이터를 추가하기 위해 사용자 간 인증을 하는 방식으로 CPU의 연산력을 통해 복잡한 암호 기반 방정식을 연산하기 때문입니다. 방정식의 연산을 먼저 해결한 사용자 노드에 대한 보상 형태이지만 비트코인 블록체인은 일반적으로 사용자가 보상을 제공하면서 비트코인을 구매한다는 의미로 마이닝이라는 단어를 사용합니다.

이 인증 방식은 컴퓨팅 파워를 사용하기 때문에 시간이 지날수록 채굴이 조금씩 어려워지므로 블록체인 암호화폐는 특정 시점에서 일정한 수준을 유지하게 되며, 채굴은 시간이 지날수록 점점 길어지고 느려지게 됩니다. 특히 심각한 문제는 작업증명 방식이 많은 에너지를 소모하여 높은 연산력과 성능을 요구하며, CPU나 별도의 채굴 장치를 사용하기 위해서는 많은 전력을 소모한다는 점입니다. 이러한 문제로 인해 일부 국가에서는 채굴 작업을 단속할 수 있습니다. 또한 작업 인증을 사용하는 비트코인이나 이더리움의 경우 작업을 수행하기 위한 긴 프로세스로 인해 처리 속도가 느려지고 사용자가 새 블록에 대한 승인을 얻기까지 몇 분이 걸리는 현상이 계속 나타날 수 있습니다. 이 방식의 코인으로는 비트코인, 비트코인캐시, 이더리움, 이더리움클래식, 라이트코인 등이 있으나 이더리움은 지분증명으로 변환 될 예정입니다.

지분증명(POS, Proof Of Stake)이란 무엇입니까?

지분증명 방식은 작업증명의 문제인 막대한 에너지 소비를 줄여줍니다. 채굴기가 필요하지 않고 코인만 많이 있으면 됩니다. 내 몫의 코인에 영향력을 행사할 수 있는 방법을 택하겠습니다. PoW보다 더 적은 전력과 컴퓨팅 리소스를 소비하고 더 빠릅니다. 거래에 대한 수수료를 받는 방법은 새로운 통화를 생성하지 않습니다. 원래 발행된 금액은 변경되지 않습니다. Steam과 같은 극단적인 자본주의의 예로는 많은 주식을 소유한 소수의 소수에 의해 영향을 받을 위험이 있습니다. 이자를 받기 위해 코인을 보유하는 경향은 유통량 감소로 이어질 수 있습니다. 쉽게 말해 별도의 마이닝 과정 없이 더 많은 지분을 가지고 있다면 블록에 기록할 수 있는 권한이 더 많이 주어집니다. 코인이 있는 모든 노드는 합의를 통해 블록에 데이터를 추가할 수 있는 권한이 있고, 더 많은 공유를 가진 노드가 더 많은 권한을 부여받는다는 것은 쉽게 말해 기존의 작업증명과 달리 블록에 대한 이자 및 배당금 개념이 지급됩니다.

오늘날의 블록체인은 작업 인증 방식보다 지분 인증 방식을 선호하지만 그 이유를 살펴보면 하드웨어 구성과 공간 제약을 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 또한 작업 증명에 필요한 블록 처리 시간이 소유권 증명 블록체인에서 몇 초로 획기적으로 단축되어 사용자에게 약간 더 빠른 처리 속도를 제공합니다. 잠재적으로 채굴 집약적인 작업 인증 방식보다 사용자가 조금 더 편안한 방식으로 블록체인 네트워크에 참여할 수 있고 탈중앙화에 조금 더 가깝다는 의견이 있으며, 현재 개발 중인 블록체인은 일반적으로 지분 인증 기반의 블록 생성 및 합의 방식을 선택하고 있습니다. 그러나 지분증서 방식에도 몇 가지 단점과 문제점이 있었습니다. 블록체인 내 이중지불 문제, 지분 이자 및 배당금으로 블록체인 내부 자금을 중앙 집중화하는 단점이 있습니다. 리플, 이오스, 퀀텀, 네오 등의 코인들이 대표적입니다.