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개요
분산원장에서 확장성은 쉽게 확보할 수 있는 성질이 아닙니다. 지난 몇 년간 비트코인 및 이더리움을 다른 프로젝트들이 그들 플랫폼의 속도와 거래 처리량을 개선하기 위한 시도를 지속적으로 해온 것만 보아도 알 수 있습니다.
이 난제는 확장성 트릴레마로 쉽게 이해될 수 있습니다. 확장성 트릴레마는 Vitalik Buterin 과 Trent McConaghy 에 의해서 처음으로 구체화되었습니다. 확장성 트릴레마는 모든 노드가 모든 거래를 검증하는 블록체인 시스템이 추구하는 블록생성의 탈중앙화(DBP), 안전성 그리고 확장성 중 두가지만 달성할 수 있다는 것을 의미합니다.
위의 3가지 요소는 아래와 같이 각각 정의될 수 있습니다 :
- 블록생성의 탈중앙화는 블록 생성자의 숫자로 측정될 수 있습니다.
- 안전성은 네트워크의 생기성이나 거래 오더링에 영향을 미칠 수 있는 비잔틴 공격 행위를 하는데 소요되는 비용으로 측정됩니다. 한가지 알아야 할 점은, 안전성이 암호학적 서명의 무결성 혹은 개인키로부터 공격키를 파생시키는 제 3자의 능력을 의미하는 것은 아닙니다.
- 확장성은 단위 시간동안 시스템이 처리할 수 있는 거래의 숫자로 측정됩니다.
이더리움, 디피니티, 폴카닷 그리고 카데나와 같은 프로젝트들은 확장성 트릴레마를 샤딩, 새로운 합의 알고리즘 등을 비롯한 다양한 기술들로 해결하려는 시도를 하고 있습니다. 하지만, 아직까지도 이를 해결한 프로젝트는 존재하지 않습니다. 그리고 설사 해결했다고 하더라도 시장은 크게 반응하지 않을 것입니다. 다만, 사용자들은 안전성 혹은 블록 생성에 대한 탈중앙화를 일정 부분 희생하더라도 더 높은 성능과 사용자 친화적인 서비스를 제공하는 블록체인을 선택할 가능성 또한 상당히 높습니다.
탈중앙화의 가치는 그 누구도 데이터베이스의 정보를 바꿀 수 없다는 점에 있습니다. 탈중앙화의 정도가 높아질수록, 정보의 변경도 어려워집니다. 블록체인에서 구동되는 서비스는 종류마다 다른 수준의 보안성이 요구됩니다. 검열 저항성이 주 목적인 비트코인의 경우에는 주권을 보호하기 위해 설계되었습니다. 즉, 비트코인은 거대 국가 및 조직에 대한 공격을 견뎌낼 수 있도록 설계되었습니다. 그러나 대부분의 dApp(탈중앙화 어플리케이션)은 이 정도 수준의 탈중앙화를 필요로 하지 않습니다. dApp은 플랫폼 수준 정도의 보호면 충분합니다. 플랫폼 수준의 보안성을 가진 서비스란 한 주체가 중앙적으로 통제하지 않으면서 중립적이고 글로벌한 데이터베이스를 의미합니다.
권한위임 지분증명(DPoS)은 소수의 알려지고 일정 부분 신뢰를 받는 주체들에게 블록생성권한을 집중시킴으로써 작업증명(PoW) 그리고 지분증명(PoS) 기반의 블록체인보다 훨씬 높은 확장성을 확보합니다. 해당 보고서에서는 DPoS의 특징과 트레이드 오프에 대해서 서술합니다.
DPoS(권한위임 지분증명)
DPoS 합의 알고리즘은 2013년 Dan Larimer에 의해 탄생했습니다. 원래 DPoS는 Larimer의 첫번째 프로젝트 비트쉐어에 적용하기 위한 목적으로 개발되었습니다. 그는 이를 일부 수정하여 그의 두 번째 블록체인 프로젝트 스팀 그리고 1년의 시간을 투자한 프로젝트 EOS에도 적용했습니다. Larimer가 DPoS를 개발하고 꾸준히 발전시켜나가는 동안, 다수의 다른 프로젝트들도 각자의 방식에 맞추어 DPoS를 수정하고 도입하였습니다.
DPoS에서 네트워크 토큰 홀더들은 각자의 토큰을 블록 생성자 선출 투표권으로 사용할 수 있습니다. 유권자의 투표권은 본인의 지분에 따라 영향력을 행사할 수 있으며, 가장 많이 득표한 상위 후보자들이 블록 생성자로 선출됩니다. 또한, 유권자는 본인이 직접 투표하지 않고 이를 다른 사람에게 양도(“프록시”)할 수도 있습니다. DPoS는 토큰 홀더의 참정권을 도입한 리퀴드 민주주의자 대의 민주제이며, 전통적인 조직의 위계질서를 디지털 버전으로 형식화하여 완벽히 투명하게 조직을 운영할 수 있게 합니다. 해당 보고서의 범위를 벗어나긴 하지만, 민주주의 및 기업 구조 모두 문제점이 있습니다. 하지만, DPoS가 경쟁력을 가지는 이유는 본질적으로 오픈 소스라는 점 때문입니다. 네트워크 내 일부가 과반수의 결정에 동의하지 않으면 언제든지 포크하여 새로운 체계를 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 민주주의나 기업 구조 등 기존 조직에서는 불가능한 일입니다. 이처럼, DPoS는 많은 전통적인 모델에서 아이디어를 차용했으며, 훨씬 더 유동적이고 투명합니다.
블록생성자는 언제든지 선출되고 제명될 수 있습니다. 이는 블록 생성자들이 악의적인 행동을 하면 평판과 수익을 잃게함으로써 좋은 행동을 유인합니다. 추가로, 슬래싱 조건은 생각보다 간단히 적용될 수 있습니다. 대부분의 기존 지분증명에서는 사용자의 지분에 비례하여 블록을 생성할 수 있는 권한을 부여합니다. 반면, DPoS에서는 지분에 비례하여 블록생성자에게 투표할 수 있는 투표권을 부여합니다. 블록생성자는 큰 지분을 필요로 하지 않지만, 득표하기 위한 경쟁을 해야합니다.
DPoS는 블록체인 자체의 합의 알고리즘으로 사용될 수 있지만, 이외에도 차일드 체인, 사이드 체인, 프라이빗 체인 등에도 다양하게 사용될 수 있습니다. DPoS는 이더리움의 플라즈마체인에서도 사용될 수 있으며 패리티가 개발한 권한증명(PoA)과도 많은 유사점을 공유합니다. 또한, 코스모스 존에 구축한 블록체인들과 같은 어플리케이션 특화 체인들을 위한 솔루션으로도 사용될 수 있습니다.
DPoS는 탈중앙화를 실행하려면 비용이 든다는 면에서 - 비용적인 면이나 성능적인 면이나 - 더 나은 확장성을 위해 반 중앙화를 선택하였습니다. 만약 DPoS 시스템이 일정 수준의 검열 저항성, 비허가성 그리고 무신뢰성을 제공한다면 DPoS는 더 넓은 범위의 탈중앙화 어플리케이션에 적용될 수 있을 것입니다. 완벽한 검열 저항성을 지닌 디지털 골드, p2p 디지털 화폐 등과 같은 특정 사례에서는 비용을 지불하면서 탈중앙화를 선택하는 것이 옳을 것입니다. 하지만 그 이외의 나머지 대부분의 어플리케이션에서는 확장성이 더 중요할 것입니다.
해당 보고서에서는 심도있는 DPoS 분석과 그 특징과 트레이드 오프, 공격 유형 그리고 사용사례에 대해서 다루고 있습니다. 전체 보고서는 여기에서 볼 수 있습니다.
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