엉클블록

엉클블록(uncle block)은 블록의 유효성은 통과되었지만 최종 블록으로 인정받지 못하여 고아블록으로 이루어진 체인의 첫 번째 블록이다. 이더리움, 하이콘 등에서는 엉클블록의 생성자도 보상을 지급하고, 이에 대한 해시도 네트워크에 포함시켜 안정적으로 네트워크를 유지한다.

개요

블락 생성 시간은 매우 중요하다. 블락 생성이 매우 빠르면, 즉 블락 생성 난이도가 낮으면 네트워크의 보안 수준이 나빠진다. 반대로, 블락 생성이 매우 느리면, 즉 블락 생성 난이도가 높으면 네트워크 보안 수준은 올라가지만, 언제 블락이 생성되는지 알기 어렵기 때문에, 트랜잭션 처리가 언제 될지 예측하기 어려운 문제가 발생하게 된다. 따라서 적절한 블락 생성 시간이 설정되어야 하는 것이다. 만약 두 채굴자가 거의 비슷한 시간에 블락을 채굴한다면 어떻게 처리해야 할까? 이더리움 네트워크는 총 블락의 난이도가 더 높은 체인을 선택한다. 그러면 난이도가 낮은 체인은 그냥 버리는게 좋을까? 이처럼 선택되지 못한 블락을 스테일 블락(stale block)이라고 하는데, 이더리움에서는 스테일 블락을 엉클 블락(uncle block)이라고 부른다.

특징

이더리움의 엉클블록은 비트코인의 고아블록에 상당하는 것이지만, 비트코인에서는 무효화되는 고아블록이 이더리움에서는 엉클블록으로서 메인체인의 구성 요소로 다뤄지며 채굴에 대한 보상도 주어진다. 엉클블록을 통해 채굴의 효율성과 네트워크의 안정성을 높일 수 있으며, 이더리움 블록체인에 있어 엉클블록의 비율 조작은 신규 이더리움 발행빈도의 부정조작을 방지하는 의미 또한 있다. 엉클블록은 블록 생성 평균 시간이 짧아지면 자주 발생하게 된다. 왜냐하면, 채굴자가 블록을 찾아서 다른 노드에 전파시키는데 시간이 소요되고 블록 생성 시간이 짧다는 것은 채굴자들이 쉽게 퍼즐의 해답을 찾을 수 있다는 말이 되는데, 이렇게 되면 블록을 찾았다는 신호가 전달되기 전에 다른 채굴자가 새로운 블록을 찾을 수 있기 때문이다. 엉클 블록의 문제점은 트랜잭션 confirmation을 늦춘다는 것이다. 어떤 트랜잭션이 엉클 블록에 속한다면, 그 트랜잭션은 confirmation되지 못한다. 즉 해당 트랜잭션이 포함된 블록이 다시 채굴되어야 한다는 것이다. 또 엉클 블록이 자주 발생한다는 것은 엉클블록을 채굴하는데 그만큼 해쉬 파워가 소모되었다는 것이고 즉 해쉬 파워가 불필요한 곳에 사용된 것이다. 이것은 평균 블록 생성 시간을 늦추게 되고, 평균 블록 생성 시간이 늦어졌기 때문에, 결국 난이도를 낮추게 되어 네트워크 보안 수준을 떨어트리는 문제까지 번진다. 이더리움은 고스트 프로토콜(Ghost Protocol)이란 방식으로 이러한 엉클 블록 문제를 해결한다. 즉 정상적인 블록들이 N개의 엉클블록을 가질 수 있게 함으로써, 엉클블록이 메인 체인에 붙도록 한 것이다. 그렇게 되면 엉클블록도 메인 체인에 속하므로, 난이도가 낮아지지 않는 효과를 가져온다.

참고자료

• 이재운 기자, 〈국산 블록체인 ‘하이콘’, 고스트프로토콜로 채굴 효율성-안정성↑〉, 《이데일리》, 2018-11-05
• 박재균 기자, 〈‘하이콘’, 고스트프로토콜로 채굴 효율성-안정성 높인다〉, 《파이낸스투데이》, 2018-11-05
• 김형중 교수, 〈(김형중 칼럼) 엉클 마이닝〉, 《코리아아이티타임즈》, 2017-10-13
• etainclub, 〈[Smart Contract 개발 #8 이더리움 핵심 개요 정리 2]〉, 《steemit》

같이 보기

• 고아블록
• 이더리움
• 수정 고스트 프로토콜

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