피델리티 '이더리움 더머지': 작업증명과 지분증명
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송하은
송하은 2022년 9월18일 12:10
출처=unsplash
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피델리티 디지털 에셋은 9월7일(현지시간) 리서치 사이트에 "이더리움 머지(The Ethereum Merge)" 보고서를 발표했습니다.

피델리티 디지털 에셋은 세계 최대 자산운용사 중 하나인 피델리티 인베스트먼트의 가상 자산 분야 자회사입니다.

이 보고서는 왜 이더리움이 지분증명 방식으로 전환하는지, 더머지가 이더리움 네트워크에 미치는 영향은 무엇인지 분석한 것입니다.

아래는 보고서의 ‘작업증명과 지분증명’ 부분을 번역·편집한 것입니다.

 

작업증명(PoW)과 지분증명(PoS)란 무엇이며, 둘의 차이점은?

블록체인이 어떻게 작동하고 구성되는지 알아보는 것은 더머지를 이해하는 데 도움이 됩니다.

블록체인은 거래 내역이 타임스탬프에 기록되고 합의를 거쳐 거래를 처리할 수 있도록 하는 특수한 원장입니다.

블록체인에서는 탈중앙화 합의가 가능합니다. 쉽게 말하면 동일한 원장의 복사본이 서로 다른 컴퓨터에 분산돼 있고, 한 사람이 네트워크를 제어하지 못합니다.

특정 블록체인 소프트웨어를 실행하고 원장의 복사본을 보관하는 각 컴퓨터를 노드라고 합니다.

노드는 채굴자가 될 수도 있고 검증인이 될 수도 있습니다. 하지만 둘 다 네트워크 보안을 담당합니다.

채굴자의 경우 데이터베이스에 새로운 항목을 기재할 수 있고, 이를 수행해 보상을 받기도 합니다.

이 새로운 항목은 블록이라고 하는 곳에 일괄 처리돼 묶이고, 시간 순서대로 일종의 사슬처럼 연결됩니다. 그렇기 때문에 블록체인이라는 이름이 붙었습니다.

책임지는 사람이나 단체가 없기 때문에 노드들은 원장의 상태는 어떤지, 원장에 새로운 항목을 기재할 수 있는 사람인지 합의해야 합니다. 즉, 합의 메커니즘이 필요하다는 뜻입니다.

블록체인. 출처=피델리티 '이더리움 머지' 보고서 캡처
블록체인. 출처=피델리티 '이더리움 머지' 보고서 캡처

작업증명과 지분증명은 오늘날 퍼블릭 디지털 자산 네트워크에서 가장 많이 사용되는 합의 메커니즘입니다.

퍼블릭 네트워크가 현재 네트워크 상태에 대한 합의에 도달하려면 합의 메커니즘이 필요합니다.

합의를 거치지 않은 탈중앙화 네트워크는 정상 거래와 불법 거래를 구별하는 능력이 없습니다.

기록을 정확하게 보관하는 것은 항상 중요하지만, 이 기록에 금전적 가치가 부여되면 정확성을 유지하는 것이 더 중요해지고 데이터를 더 자주 업데이트해야 합니다.

합의 메커니즘을 보유하고 있다는 것은 보안 측면에서 최적의 상태에 있다고 볼 수 있습니다.

왜냐하면 네트워크 사용자의 항목이 블록에 기록되기 위해서는 합의를 거쳐야 하기 때문입니다.

합의 메커니즘을 보유하고 있으면 네트워크는 잠재적으로 공격에 대응할 수 있는 합의 네트워크를 구축하고 있다는 뜻이며, 노드들은 악의적인 목적을 가진 공격자를 식별하고 블랙리스트에 올릴 수 있기 때문입니다.

‘공격자’는 항상 악의적인 목적을 가진 것을 의미하는 것은 아닙니다. 네트워크 측면에서 기술적 실수도 ‘공격’이라고 말할 수 있습니다.

작업증명과 지분증명은 모두 ‘합의’라는 목표를 가지고 있지만, 합의를 달성하는 방식은 매우 다릅니다.

 

작업증명이란?

작업증명은 채굴자가 네트워크를 보안하고 유효한 새 블록만 제안하도록 하기 위해 실제 에너지를 소비하거나 작업을 통해 합의를 달성합니다.

불법적이거나 유효하지 않은 블록을 제안하려면 유효한 블록을 제안할 때와 똑같은 양의 에너지 소비와 작업이 필요하지만 보상은 지급되지 않습니다.

작업 증명은 종종 실제 작업 활동과 비교됩니다. 단순하게 비트코인 채굴과 귀금속 채굴을 예로 들겠습니다.

흙을 파서 옮기는 장비의 형태이든, 직원들이 대신 일을 하도록 돈을 지불하는 형태이든, 많은 시간이나 에너지를 소비하지 않고 땅 깊숙이 있는 귀금속을 채굴할 수 없습니다.

만약 당신이 귀금속을 채굴했지만 귀금속으로 팔 수 없다면 당신의 시간과 돈을 낭비한 꼴이 됩니다.

 

지분증명이란?

지분증명은 검증인의 잠재적 자본 손실이나 지분에 의존해 가상의 채굴자가 네트워크를 보호하고 새로운 유효한 블록만 제안하는지 확인하는 합의 메커니즘입니다.

지분증명 방식에서 검증인은 네트워크에 지분을 보유하고 있으므로 네트워크에 불리한 결정을 내리지 못합니다.

그래서 거래를 올바르게 검증하면 그 대가로 보상을 받고, 유효하지 않거나 결함이 있는 블록을 제안하면 지분을 잃게 됩니다.

지분증명 방식에는 실제 에너지가 사용되지 않고, 새 블록의 제안을 증명했음을 확인하는 서명만 필요합니다.

누구나 비용을 들이지 않고 부정확하거나 결함이 있는 블록을 제안할 수 있기 때문에 이 메커니즘은 작동하지 않을 수도 있다는 의심이 생길 수 있습니다.

여기서 디지털 서명이 등장합니다. 검증인은 제안된 블록에 디지털 서명을 해야 합니다.

그래서 검증인은 다른 검증인의 제안을 확인하고 동의하거나 보고할 수 있습니다.

그러나 이 과정에서 실수가 발생하게 되면 다른 검증인이 실수가 발생한 블록을 신고하고 네트워크는 블록 서명자에게 벌칙을 가합니다.

그리고 네트워크에서 차단하기 전 검증인에게 스테이킹 지분 일부를 벌금으로 지불하게 합니다.

잠재적인 공격자가 남은 스테이킹 지분으로 새롭게 검증인 자격을 획득할 수 있지만, 벌금은 빠르게 늘어나기 때문에 공격에 대한 대가는 점점 커집니다.

 

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