비탈릭이 말하는 이더리움2.0의 핵심: PoS와 샤딩

비탈릭 부테린, 디코노미 2019서 이더리움2.0 소개

등록 : 2019년 4월 8일 07:00 | 수정 : 2019년 4월 8일 00:11

비탈릭 부테린이 디코노미2019서 이더리움2.0을 소개하고 있다. 사진=박근모 기자

 

이더리움이 또 한 번 도약하기 위한 발걸음을 뗐다. 바로 이더리움2.0이다. 이더리움2.0은 지분증명(PoS)과 샤딩 기술을 바탕으로 실생활에서 이더리움을 실제 사용 가능한 수준까지 끌어올릴 것으로 기대를 모은다.

이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 5일 서울 장충체육관에서 열린 제2회 분산경제포럼(디코노미) 2019에서 이더리움2.0의 핵심으로 PoS와 샤딩 기술을 소개하며, 이를 바탕으로 일상생활에서 암호화폐를 불편함 없이 사용할 수 있게 될 것이라고 말했다.

비탈릭 부테린은 “이더리움은 2014년 처음 공개된 이후 하드포크를 비롯해 이스탄불, 콘스탄티노플 등 다양한 업그레이드가 이뤄졌다. 이번에 선보인 이더리움2.0은 이전과 다른 새로운 변화를 일으킬 것”이라고 강조했다.

비탈릭 부테린이 강조한 이더리움2.0의 가장 큰 변화는 PoS와 샤딩에 방점이 찍혀있다. PoS는 합의 알고리듬의 전면적인 변화를, 샤딩은 트랜잭션 처리 속도의 향상이라는 확장성을 의미한다.

 

PoW에서 PoS로 전환

먼저 PoS에 대해 비탈릭 부테린은 “PoS는 작업증명(PoW)의 대안으로 등장했다”며 “PoS는 불필요한 전력과 컴퓨팅파워를 소모해 비용이 많이 발생하는 PoW의 단점을 해결할 수 있다. 또 빠른 블록 검증과 합의도 가능해진다”고 설명했다.

PoW는 비트코인의 합의 알고리듬으로 처음 세상에 등장했다. 기본적으로 블록체인 네트워크에서 블록을 생성하기 위해서는 해시함수라는 암호를 풀어야 한다. 이 해시함수를 풀기 위해서는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 컴퓨팅파워를 활용해 단순 연산 작업을 반복한다. 해시함수를 풀게 되면 그 작업의 보상으로 암호화폐를 푼 이에게 지급한다. 이것이 비트코인, 이더리움 등 PoW를 적용한 블록체인에서 흔히 말하는 ‘채굴(마이닝)’이다.

비탈릭 부테린의 말처럼 PoW 합의 알고리듬에서는 채굴을 위해 컴퓨팅파워와 이를 작동시키기 위한 막대한 전기가 필요하다. 채굴에 투입되는 컴퓨팅파워와 전기는 블록체인 네트워크 유지 비용으로 이어진다. 채굴 비용이 커질수록 블록체인 네트워크 수수료도 높아진다.

이와 달리 PoS는 컴퓨팅파워를 활용해 단순히 암호를 푸는 방식으로 채굴하지 않는다. 대신 해당 암호화폐를 보유하고 있으면, 그 보유 비율(지분)에 따라 채굴 가능성이 올라간다. PoS는 채굴 과정에서 큰 비용이 필요하지 않는 만큼 블록체인 네트워크 수수료가 낮아진다. 이는 블록체인 네트워크 사용에 따른 비용 부담을 낮춰 블록체인 활용 범위를 넓히는 효과를 기대할 수 있다.

비탈릭 부테린은 “PoS는 PoW보다 블록체인을 더 안전하게 관리할 수 있고, 블록체인 네트워크에 참여할 수 있는 기회도 늘어난다”며 “이더리움2.0은 누구나 32개 ETH(이더리움)을 지갑에 예치(보유)하면 그때부터 PoS를 위한 이더리움 네트워크 검증자(노드)로 활동할 수 있다”고 설명했다.

이더리움2.0의 PoS 프로젝트를 ‘캐스퍼(Casper)‘라고 부른다. 캐스퍼는 32개 ETH만 보유한다면 누구나 이더리움을 채굴할 수 있는 검증자가 된다. 또 이더리움을 더 많이 보유할수록 검증할 수 있는 블록 범위와 보상(채굴)도 커진다. 비탈릭 부테린에 따르면 이더리움을 예치한 검증자에게는 연 2~6% 보상이 이더리움으로 지급된다. 다만 이더리움을 예치한 지갑이 오프라인 상태라면 보상이 줄어든다. 비탈릭 부테린은 이를 두고 블록 검증 작업에 적극적으로 참여함으로써 블록체인 네트워크에 기여를 한 노드에게 더 큰 보상을 주는 것이 맞다고 생각하기 때문이라고 말했다.

샤딩의 기본 아키텍처. 사진=박근모 기자

전체를 부분별로 나눠서 처리하는 샤딩

비탈릭 부테린이 PoS와 함께 이더리움2.0 진화의 핵심으로 소개한 샤딩은 이더리움 블록체인 네트워크의 거래 처리(트랜잭션) 속도를 높일 방법으로 꼽힌다.

비탈릭 부테린은 “이더리움2.0에서 샤딩은 PoS와 함께 동작하게 된다”며 “기존 이더리움은 하나의 블록 검증에 전체 노드가 참여했다면, 샤딩은 샤드라는 소규모 단위로 블록 검증 작업이 이뤄지게 된다”고 설명했다.

쉽게 말해 샤딩은 PoS의 검증자(노드)를 소규모 그룹(샤드)으로 분리해서 각 그룹이 서로 다른 이더리움 트랜잭션을 동시 다발적으로 처리하는 방식이다. 이 과정에서 비콘(Beacon) 체인이 각 샤드에 배정될 검증자를 무작위적으로 반복 선별함으로써 검증자들의 담합이나 공격을 방지한다.

이 밖에도 비탈릭 부테린은 향후 이더리움 네트워크의 성능을 개선하기 위한 방법으로 현재의 단일 레이어 방식을 개선해 또 하나의 레이어를 추가하는 등의 업그레이드가 이뤄질 수 있다고 전했다.

끝으로 비탈릭 부테린은 “기존 이더리움은 초당 거래 처리 속도(TPS)가 15개에 불과했다. 때문에 이더리움이 실제 생활에서 사용되기까지는 개선이 필요했다”며 “이더리움2.0은 PoS와 샤딩 등 블록체인 아키텍처를 새롭게 구성한 만큼 신용카드를 쓰는 것처럼 실시간으로 거래 처리를 할 수 있다”고 말했다. 이어 그는 “일반 사람들이 일상생활에서 불편함 없이 (이더리움을) 사용할 수 있도록 하는 것이 우리의 목표”라고 덧붙였다.

 

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