[SCT BlockChain] 블록체인(BlockChain)의 기본 지식. PoW(작업증명)과 PoS(지분증명)이란?

암호화폐를 접하게 되면, 그동안 듣지 못했던 새로운 단어가 자주 등장하게 됩니다. 평소 듣었던 단어라면, 바로 이해하고 넘어갈 수 있지만, 그동안 경험해보지 못한 새로운 단어의 등장은 참 난감하게 만듭니다. 단어 하나 때문에 문장의 내용을 다르게 이해할 수 있고, 단어 하나 때문에 문장이 해석조차 안되는 경우 또한 발생할 수 있기 때문입니다.

그래서 한 번 들었던 암호화폐와 관련 단어에 대해서는 숙지하는 게 편할 수도 있습니다. 다양하고 수많은 단어가 있지만, 그 중에서도 기본 지식이면서도 자주 접하게 되는 단어인 PoW(작업증명)과 PoS(지분증명)에 대해 이야기해보려고 합니다.

저 또한 이곳저곳에서 자료를 읽어보고 정리한 것으로, 분명 틀린 부분이 있을 수 있는데, 틀린 부분에 대한 강한 지적은 언제든지 환영하며, 부족한 부분에 대한 보충 설명 또한 언제든지 환영하는 바입니다. 제가 이곳 스팀코인판에서 포스팅하는 이유는 공부한 지식을 뽐내기 위한 것이 아니라 공부한 내용을 정리하기 위함이니, 같이 공부해나갔으면 합니다.

1. PoW (Proof of Work), 작업증명

• PoW (Proof of Work)의 의미
  컴퓨팅 파워를 통해 Nonce값을 찾아 보상받는 방식, 즉 마이닝(채굴) 방식을 뜻합니다. 임의의 Nonce값을 대입하여, 블록 해시 결과 값을 생성하여, 그 결과값이 Target 값보다 작을 경우 새로운 블록으로 인정하는데, 만약 찾지 못할 경우 이 작업을 무한 반복해야 합니다. 무한 반복 결과 Nonce값을 찾았다는 것은 거래의 유효성을 증명했다는 것을 뜻하며, 거래의 유효성 증명에 대한 보상으로 비트코인 또는 이더리움을 받는 것입니다.

• PoW (Proof of Work)의 장점
  PoW 방식에서는 1개의 CPU당 1개의 투표권을 가지게 됩니다. 블록체인의 거래내역을 100%으로 봤을 때, 이 중 51% 이상 지분을 확보해야만 거래내역을 조작할 수 있는데, 악의적이든 아니든 전 세계 컴퓨팅 파워의 51% 이상의 지분을 확보하기 위해서는 천문학적인 비용이 소요됩니다.

비용을 소요할 경우 51% 이상의 지분을 확보하여, 블록체인의 거래내역을 조작하더라도, 이를 통해 얻을 수 있는 이득은 51% 이상의 지분을 확보하기 위해 소요된 비용에 비해 적기 때문에, 악의적으로 거래내역을 조작할 가능성은 적습니다. 이런 이유로 PoW 방식은 거래내역이 조작될 가능성이 적기 때문에 보안성이 높다고 볼 수 있으며, 최고의 장점이라고 볼 수 있습니다.

• PoW (Proof of Work)의 단점
  특정 단체에 컴퓨팅 파워가 집중되어 있고, 그 단체들이 연합하여 51% 이상의 지분을 확보한다면, 블록체인의 거래내역을 조작할 수 있는 위험성이 발생하여, 보안성은 급격히 낮아지게 됩니다. 실제로 Top 3 마이닝 풀이 보유하고 있는 지분은 50%에 가깝기 때문에, 51%의 공격에 노출되어 있습니다. 뿐만 아니라, Nonce값을 찾기 위해 무한 반복되는 컴퓨터 연산은 엄청난 양의 전기를 소모하게 됩니다. 이로 인해 발생하는 환경 문제는 PoW 방식을 고수해야 하는지에 대한 의문을 야기시키기도 합니다.

2. PoS(Proof of Stake), 지분증명

블록의 유효성을 검증하고, 새로운 블록을 만드는 과정을 PoW 방식에서는 채굴(마이닝)이라고 부르고 있는데, PoS 방식에서는 이와 상응하는 단어로 단조(Forging)를 사용하고 있습니다. 이 방식에서는 단조(Forging)을 한 사람이 거래 수수료를 가져가고, 그 외의 사람들에게는 이자 형식으로 보상이 지급됩니다. 보상을 얻기 위해서는 일정한 양 이상의 코인이 보관되고 있는 지갑을 블록체인 네트워크와 연결시키면 됩니다.

• PoS (Proof of Stake)의 장점
  PoW 방식과는 달리 PoS 방식은 컴퓨팅파워를 소비하지 않습니다. 이 점만으로도 환경 문제에 대한 우려는 하지 않아도 됩니다. 그리고 51%의 공격을 감행하기 위해서는 PoW에 비해 상대적으로 많은 비용이 소요되므로, 51% 공격 부분에 대한 보안성은 높다고 볼 수 있습니다.

• PoS (Proof of Stake)의 단점
  하지만, PoS 방식은 PoW 방식에 비해 상대적으로, 그리고 절대적으로 보안성이 높지 않은 부분이 있습니다. 그 이유는 PoS에 대한 공격 발생 시, 관련 코인이 손실될 위험이 있는데, 실제로 이더리움 클래식의 하드포크 과정에서 해당 코인이 손실된 경우가 발생했습니다. 또한 부가 부를 낳는, "부익부빈익빈" 현상이 두드러지는데, 소수의 고래(많은 지분은 보유한 자)가 더 큰 영향력을 행사할 수 있다는 점에서, PoS 방식을 부정적으로 바라보기도 합니다.

사실 PoW(작업증명)과 PoS(지분증명)은 각각 장단점을 가지고 있습니다. 무엇이 옳고 그름을 판단할 수는 없지만, 필요에 따라 어느 것을 채택할 지 정할 수 있습니다. 그 외에도 두 방식의 장점만 모아 새로운 증명 방식을 만들어낼 수도 있습니다.

결국 무엇이 더 좋고 나쁘다는 중요하지 않습니다. 필요에 따라 적합한 증명 방식을 채택하여, 문제 없이 프로젝트를 만들어나가는 것이 더 중요하며, 블록체인 기술을 접목하여, 새로운 패러다임을 만들어나가는 것이 더 중요하다고 보여집니다.

다음 편에는 스팀잇과 스팀코인판에서 적용 중인 DPoS(위임지분증명)에 대해 다루어볼까 합니다. 우리가 몸담고 있는 이곳에서 채택하고 있는 DPoS 방식이 어떤 장점이 있고, 어떤 단점이 있는지 알아두는 것은 꼭 필요한 일이라고 생각합니다. 다음 포스팅에서 만나뵙도록 하겠습니다.