2014년 11월 15일 토요일

쉽게 이해하는 비트쉐어의 DPoS (Delegate Proof of Stake)

이번 포스팅에서는 비트쉐어가 채택하고 있는 블럭 생성방식인 DPoS (Delegate Proof of Stake)에 대해 간략하게 알아보도록 하겠습니다.

먼저 DPoS를 이해하기 위해서는 채굴 생성방식의 기초가 되는 비트코인의 PoW (Proof of Work)에 대해 알아야 합니다. PoW란 쉽게 말해 여러 채굴자가 동시에 같은 문제를 풀게 하고, 그 중 답을 제일 먼저 맞춘 채굴자에게 블럭 생성 권한을 주는 것입니다. 이를 해쉬경쟁이라고도 합니다. 비트코인 채굴을 위해서는 문제를 푸는 기계, 즉 채굴기를 돌려야 하며, 각자가 가지고 있는 계산능력(해쉬파워)에 비례하여 문제를 풀 수 있는 확률도 증가하게 됩니다. 만약 전체 네트워크의 해쉬파워가 1,000테라해쉬라면 100테라해쉬를 가지고 있는 채굴자는 10%의 확률로 문제를 풀 수 있는 것입니다.

하지만 PoW는 막대한 에너지 소비를 수반한다는 단점이 있습니다. 어떤 연구에 의하면 비트코인 채굴을 하는데 쓰이는 에너지는 연간 약 1,000억원에 육박한다고도 합니다. (관련기사) 이러한 단점 때문에 비트쉐어 진영에서는 비트코인의 채굴방식을 Proof of Waste라고 비판하기도 합니다.

또한 대형 마이닝 풀의 등장은 PoW의 큰 장점 중 하나인 분권화를 희석시켰습니다. 현재  Discuss Fish와 GHash.IO 두 군데의 해쉬파워만 합쳐도 약 40% 가까운 비율을 차지합니다. (관련자료)

이러한 단점 때문에 PoW를 대체하기 위한 여러 실험적인 채굴방식들이 여럿 나왔습니다. 그 중 하나가 Peercoin의 PoS (Proof of Stake) 방식입니다. PoS는 기본적으로 개인이 가지고 있는 지분에 기반하여 채굴을 하게 되며, PoW 방식보다 에너지 효율적이라는 장점이 있습니다. 하지만 PoS는 블럭체인을 최종 확정하기까지 여러 컨펌(피어코인의 경우 6컨펌)이 필요하며, 이는 거래가 완료되기까지 오랜 시간이 필요하다는 단점이 있습니다.

DPoS는 이러한 단점들을 보완하기 위해 나온 반중앙화된 방식입니다. DPoS는 이름에서도 알 수 있듯이 PoS 방식을 기반으로 하나, 한 가지 차이점이라면 모든 개인이 채굴을 하는 대신에 101명의 선출된 Delegate(대표자)들 만이 블럭생성을 할 수 있습니다. 블럭생성은 101명의 대표자가 순번을 정해 돌아가면서 하게 됩니다.

그렇다면 대표자 선출은 어떻게 이루어질까요? 대표자는 각 지분보유자가 자기 지분을 가지고 투표를 해서 선출하게 됩니다. 쉽게 말해 자기 지분에 대한 권한을 위임하는 것이죠. 이러한 점에너 DPoS는 주주의 지분에 따라 의사결정이 이루어지는 기업의 운영방식과 매우 흡사합니다.

DPoS의 장점으로는 10초라는 빠른 블럭생성 시간 (비트코인의 경우 10분, Nxt의 경우 1분)과 적은 컨펌회수 요구 등을 들 수 있습니다. 여기에 더해 DPoS는 대표자들끼리 서로 경쟁하게 함으로써 대표자들을 통해 실질적인 서비스 제공을 받을 수 있다는 장점이 있습니다. 즉, 비트쉐어와 비트쉐어 커뮤니티에 기여를 많이 할수록 대표자가 될 가능성이 커지며, 이는 선순환을 이루어 비트쉐어가 발전할 수 있는 원동력이 되는 것입니다. 비트쉐어 측에서는 비트쉐어를 하나의 기업으로, 대표자들을 기업을 발전시키는 101명의 직원으로 비유하기도 합니다. 비트코인과 비트쉐어를 비교한 인포그래픽도 참고하시면 이해에 도움이 될 듯합니다. (관련링크)

물론 DPoS도 단점을 가지고 있습니다. 대표적으로 투표 참여율이 낮을 경우 상대적으로 적은 지분을 가지고도 블럭 생성권한을 독점할 수 있다는 단점이 있습니다. (현재 비트쉐어의 대표자가 되기 위해 필요한 최소 지분은 약 6%입니다) 이러한 단점을 보완하기 위해 비트쉐어 측에서 랜덤투표를 기본 옵션으로 정하는 방안 등 여러 해결방안이 모색 중입니다.

이상으로 간단히 DPoS에 대해 알아보았습니다. DPoS는 PoW, PoS와 비교해서 많은 장점을 지니고 있습니다. 물론 세상에 완벽한 것은 없기 때문에 DPoS도 늘 개선해야 할 필요가 있을 것입니다. 비트쉐어가 앞으로도 계속 DPoS를 더욱 발전시키고 단점을 보완해 나갈 것을 기대해봅니다.

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