다양한 채굴 방법 - 지분 증명 (PoS), PoS 코인 종류, 이더리움이 작업증명에서 지분증명으로 전환하려는 이유

 

💡 지분 증명(PoS)

지분 증명은 Proof of Stake 의 약자이며, 해당 암호화폐를 보유하고 있는 지분율을 비례하여 의사결정 권한을 주는 합의 알고리즘이다. PoS는 컴퓨팅 파워 낭비가 심한 PoW와는 달리 자신의 지분(Stake), 즉 스테이킹한 자산을 통해 블록을 생성하게 된다. 주주총회에서 주식 지분율에 비례하여 의사결정 권한을 가지는 것과 유사하여 지분의 크기만큼 다음 블록의 검증 노드로 선택될 확률이 결정되며, 블록 형성 권한과 거래 수수료를 보상으로 받게 된다. 지분 증명은 네트워크 참여자 모두가 블록을 검증할 기회를 갖게되는 방식인데, 가지고 있는 지분이 많으면 많을수록 블록 검증 기회를 더 얻을 수가 있다. 다시 말해 가진 재산에 비례하여 보상이 주어지게 되는 것이다. PoW처럼 무의미하게 논스값을 찾거나 할 필요가 없어서 경제적이고 친환경적이고, 전체적으로 작업증명(PoW) 의 단점을 보완하는 합의 알고림즘이다. 스테이킹한 자산을 통해 블록을 생성하면 되기 때문에 비싼 하드웨어가 필요하지 않고 작업증명 방식에 비해 전기를 많이 소모하지 않으며, 작업증명 방식에 비해 다른 코인으로 이탈 가능성이 작다. 그 이유는 지분 증명 방식은 오랜 기간 코인을 보유해야하는 조건이 있기 때문이다. 이와 더불어 검증시간이 짧은 특성이 있다.

 

 

✓ 지분 증명의 장점

 

환경친화적 시스템

지분증명방식의 가장 많이 알려진 장점은 작업증명방식과 대조적으로 에너지 소모가 큰 프로세스가 없다는 점이다.

 

인센티브에 대한 강한 동조 및 지지

작업 증명 방식의 문제점 중 하나가 채굴자들과 암호화폐 보유자들의 이해관계가 일치하지 않을 수도 있다는 점과 해시율을 임대할 수 있다는 점이다. 지분증명 방식은 이와 다르게 합의 대리인을 직접적으로 암호화폐에 투자하게 만들고 그에 따라 투자자와 합의 대리인의 이해관계가 같아지게 되는 특징이 있다.

 

채굴 풀의 중앙집중화를 해결

현재 작업 증명은 소수의 채굴 풀에 해시가 집중되는 방식이라 탈중앙화 시스템 내에서 또 다른 중앙화를 야기하고 있기 때문에 지분 증명보다 더 탈중앙화에 적합한 대안이라고 한다.

 

 

✓ 지분 증명의 단점

 

불안전한 해결책

지분증명방식 시스템은 체인 선택에 대한 해결책만을 제시했다. 그 외 나머지 문제점들에 대한 해답을 제시하진 못했다. 

 

불공편한 경제 모델

이 시스템은 암호화폐 보유량에 비례하여 신규 자금을 배당한다. 그 뜻은 소수의 사람에게 자금이 집중될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 점을 보고 보상 시스템이 쓸모없고 인센티브를 전혀 제공하지 못한다고 비칠 수 있다.

 

Nothing at Stake Problem

지분 증명 방식 최대의 문제점은 Nothing at Stake 라고 하는 문제이다. Nothing at Stake 는 위험에 노출되지 않는 문제를 뜻하며, 블록 작성자가 네트워크 분기가 될 때 위험에 처하지 않다는 것을 뜻한다. 쉽게 풀어 설명하면, 회사 사장님을 때려도 직장을 다닐 수 있는 문제라는 비유가 있다고 한다. 우리가 회사에서 사장님을 때리지 않는 이유는 그런 행동을 했을 경우에 직장에서 잘릴 수 있는 위험에 노출되어 있기 때문이고, 이런 위험은 우리가 나쁜 행동을 하는 것을 억제하고 만든다.

 

* Nothing at Stake Problem 예시

지분증명 방식은 모든 노드가 제한 없이 여러 블록에 자신의 지분을 증명할 수 있기 때문에 만약 하나의 거래에서 서로 다른 거래내용이 발생한 경우 많은 지분을 가진 노드가 공격을 목적으로 두 개의 블록에 모두 증명해 놓고, 거짓인 체인도 참인 것처럼 길게 형성시킬 수 있다. 블록에 새로 참여한 검증자는 어느 것이 정당한 블록체인인지 알 방법이 없다. 그래서 새로 많은 지분을 사들여 검증에 참여하는 노드가 거짓인 블록체인에 증명해버릴 경우 제대로 된 거래를 한 사람은 모두 공격에 당하는 꼴이 된다.

 

 

✓ 이더리움이 작업증명(PoW)에서 지분증명(PoS) 로 전환하려는 이유

 

이더리움 개발팀은 이런 PoW에서 PoS로의 전환을 용이하게 하기 위해서 바로 전부 전환하지 않고 1%를 먼저 전환하고 점차 그 비중을 늘리는 방식을 선택했다. 그 과정에서 난이도 폭탄이 터지도록 설정해서 PoW로 얻을 수 있는 양이 급격히 줄도록 설계돼있어서 PoW에서 PoS로의 전환이 자연스럽게 이행되게끔 계획되어 있다. 또한 캐스퍼라는 이름으로 PoW PoS 전환 프로젝트를 진행하는데 이 캐스퍼 프로젝트가 비트코인처럼 업그레이드하고 나면 그걸 거부하고 기존 코인을 채굴해서 쪼개지고 하는 걸 막을 수 있다. 51% 이상이 동의하지 않는데 생성된 블록들은 캐스퍼에 의해 소멸하도록 해버리는 것이다. 그래서 이더리움은 이제  쪼개질 위험은 없다고 판단되는 것이다.

 

* 캐스퍼 프로젝트란?

이더리움의 합의 알고리즘인 PoW를 PoS로 전환하는 것을 목표로 하는 프로젝트이다. 캐스퍼 네트워크는 캐스퍼 CBC 사양으로 구축된 최초의 라이브 베팅 증거 블록체인이다. Casper는 오늘날 기업과 개발자의 블록체인 기술 채택을 가속화하고 미래의 사용자 요구를 충족시키면서 진화하도록 설계 되었다.

 

* 캐스퍼가 기존의 PoS와 다른 점은?

캐스퍼 POS 작동 방식의 핵심 중 하나가 악한 행위를 하는 검증인들을 처벌하는 것이다. 검증인들은 블록을 검증 전에 자신의 이더 지분을 맡겨야 한다. (테스트넷에서는 최소 1,500 이더 필요) 검증인들은 체인에 연결될 것이라고 믿는 블록에 원하는 만큼 베팅을 한다. 만약 자신이 베팅한 블록이 체인에 연결이 되면 검증인들은 베팅한만큼 보상을 받게 된다. 그러나 검증인들인 Nothing at Stake 문제와 같이 체인을 어지럽히는 악한 행위를 하면 처벌받게 된다. 여기서 처벌이란 검증인들은 자신이 걸어 놓았던 지분을 몰수당하는 것을 의미한다.

 

 

✓ PoS 대표코인

: 네오, 제트캐시, 퀀텀, 에이다, 피어코인, 코스모스