블록격자

블록격자의 시각화

블록격자(block lattice)는 나노(Nono)가 개발한 데이터 구조 기반 합의 알고리즘이다. 블록 래티스라고도 부른다. 블록격자 구조에서 각 계정은 계정의 트랜잭션 및 잔고 이력에 해당하는 고유의 블록체인을 가진다. 오직 계정의 소유자만이 체인에 블록을 서명하고 게시할 수 있다.

개요

나노는 일반적인 암호화폐 트랜잭션에서 발생하는 두 가지 문제를 해결하기 위해 개발되었는데, 긴 트랜잭션 시간과 불필요한 거래 수수료 비용 문제로 나노는 블록격자 구조를 채택함으로써 해결했다. 다른 많은 암호화폐에서 사용하는 블록체인과 달리, 나노는 블록격자 구조를 사용한다. 격자(格子)란 바둑판처럼 가로 세로를 일정한 간격으로 직각이 되게 짠 구조나 물건을 말하며, 블록격자는 블록체인과 달리 연결 리스트 형식이 아니다. 개인 소유의 블록체인 시스템으로서, 기존의 비트코인이나 이더리움 또는 리플처럼 하나의 공통된 블록체인을 사용하는 방식이 아니라, 각 계정마다 거래 및 잔액 이력에 해당하는 자체 블록체인(계정체인)이 있고, 각 계정체인은 오직 계정 소유자에 의해서만 변경될 수 있다. 나노가 빠른 트랙젼션이 가능한 이유는, 각 계정체인이 즉시 변경되고, 블록격자의 다른 부분에서 비동기화로 반영되는 것을 허용하기 때문인데, 개인 간 서로를 보증하는 시스템이라서 전송 속도가 매우 빠르고, 제삼자가 송신자와 수신자의 트랜잭션을 블록에 담아주길 기다릴 필요도 없어, 각각의 계정은 1블록당 하나의 트랜잭션만 처리하고, 트랜잭션이 하나 생성될 때마다 송신자에게 1개, 수신자에게 1개, 합쳐서 총 2개의 블록이 생성된다. 둘 중 하나가 준비가 안 되어 있으면 결제가 불가능하며, 나노는 채굴 없이 결제 동의 과정이 이루어져 대기 시간이 짧은 새로운 블록격자 구조를 사용하고 있다. 이것은 지불을 위한 빠르고 자유로운 거래에 중점을 둔 방식이다.

블록격자는 노드들의 체인 숫자를 부풀려 아주 소액의 금액들을 다수의 텅 빈 지갑에 전송하는 페니스펜드(penny-spend) 공격에 취약하다는 단점이 있다.

특징

레이블록(Raiblocks)팀이었던 나노팀은 블록체인을 약간 틀어 블록라티스라는 것을 개발하였다. 각각의 사용자들은 자신만의 체인을 가지게 되고, 이 체인은 각각의 사용자들이 정보를 넣을 수 있도록 만들어진 것이다. 모든 사용자들 즉, 모든 노드들은 체인에 존재하는 모든 정보의 복사본을 가지게 되며, 각각의 거래내역들은 전송블록과 수신블록으로 나뉘어진다. 전송블록은 전소자에 체인에서 만들어지고, 수신 블록은 수신자의 체인에서 만들어 지지만, 블록라티스는 페니스펜드 공격에 취약하다. 여기서 페니스펜드 공격이란 노드들의 체인 숫자를 부풀려 아주 소액의 금액들을 많은 텅빈 지갑들에 전송하는 것이다.

블록체인 디지털 콘텐츠 플랫폼 프로젝트 보라(BORA)가 인포씨드와 블록체인 기반의 격자주소를 만든다. 보라에 따르면 파트너사인 격자주소 서비스 기업 인포씨드와 함께 블록체인 기술인 NFT(대체 불가능한 토큰)를 접목하는 협력 프로젝트를 진행한다. 인포씨드가 제공하는 격자주소(GridAddress)는 지구를 746조 개의 작은 사각형 격자로 나누고 사용자가 원하는 격자에 3개 문자로 구성된 자신만의 주소명을 생성할 수 있는 서비스다. 이 서비스는 기존의 주소보다 정확한 위치를 표시한다. 건물 입구·공원 벤치 등으로 배달 음식을 주문하거나 산과 바다 등 야외 활동 중 조난했을 때 구조 요청에도 사용할 수 있다. 양사는 새롭게 생성된 모든 주소명을 NFT로 변환해 주소명마다 디지털 자산으로서 고유의 가치를 부여하고 보라의 블록체인에 기록할 예정이다. 이를 통해 사용자는 나만의 주소명에 대한 소유권을 증명할 수 있게 된다. 또 자신이 소유한 주소명을 다른 사용자에게 판매하거나 교환·구매도 할 수 있게 된다.

• 블록격자 구조

블록격자 구조에서 각각의 거래내역들은 전송블록과 수신블록에 나뉘어 저장된다. 전송블록은 전송자의 체인에서 만들어지고 수신블록은 수신자의 체인에서 만들어진다. 오른쪽 그림은 블록격자를 시각화한 그림이다. 모든 자금 이동에는 하나의 전송블록(S)와 하나의 수신블록(R)이 필요하며, 각각은 계정 체인의 소유주(A, B, C)에 의해 서명되어야 한다.

활용

나노

나노코인(Nanocoin)

나노(Nano)는 비트코인 라이트코인과 같이 제 삼자의 개입없는 P2P 지불 시스템에 활용되는 암호화폐 이지만, 블록체인 기술을 변형하여 블록격자 구조를 활용하여 수수료가 없는 즉시 결제가 가능한 암호화폐이다. 블록체인 기술을 활용한 대표적인 P2P 지불 시스템의 용도를 가진 비트코인과 라이트코인은, 하나의 거대한 블록체인을 가지고 네트워크에 있는 채굴자들이 블록을 하나씩 검증하여 블록체인에 계속해서 연결시키는 방식인데, 블록이 블록체인에 연결되면서 거래가 완료되는 구조를 가지고 있다. 블록격자 구조를 가지고 있는 나노의 경우 각 계정 당 고유의 블록체인을 소유하게 되며, 이는 나노 네트워크에 있는 모든 노드들에게 거래 검증을 받을 필요가 없이 거래 발신자와 수신자간의 합의만 있으면 된다. 거래를 검증해줄 채굴자들을 기다릴 필요가 없기 때문에 빠른 거래가 가능하고, 나노의 블록격자 구조에서는 하나의 블록에 하나의 거래 내역만 담고있으며, 하나의 거래가 발생할 때마다 2개의 블록이 각각 계정의 블록체인에 추가가 되고, 대부분의 블록체인에서는 하나의 블록에 여러개의 거래 내역들을 저장하여 네트워크의 노드들이 특정 방식에 의해 블록을 검증한후 기존에 있던 거대한 블록체인에 연결하는 방식과는 차이가 있다.

블록체인 기술을 활용한 대표적인 P2P 지불 시스템의 용도를 가진 비트코인과 라이트코인은 하나의 거대한 블록체인 네트워크에 있는 채굴자들이 블록을 하나씩 검증하여 체인을 계속해서 연결시키는 방식이다. 이 방식에서는 블록체인에 블록이 연결되면서 거래가 완료된다. 반면에 블록격자 구조에서 각 계정은 고유의 블록체인을 소유한다. 따라서 네트워크에 존재하는 모든 노드들에게 거래를 검증받을 필요 없이 거래 발신자와 수신자 간의 합의만 있으면 거래를 완료할 수 있게 된다. 대부분의 블록체인에서는 하나의 블록에 다수의 거래 내역을 저장하고 네트워크 노드들은 특정 방식에 의해 이 블록을 검증한 후, 기존에 있던 거대한 블록체인에 연결하는 방식을 취하고 있어 블록격자 구조와는 차이가 있다.

• 송금 솔루션

나노는 빠른 소액 결제가 가능한 송금 솔루션으로 블록 격자(Block Lattice) 구조를 도입했다. 사용자는 각각 계정 체인(Account Chain)이라는 고유의 블록체인을 가지게 되고, 트랜잭션이 발생하면 해당하는 발신 블록과 수신 블록 간에 잔고가 서로 동기화된다. 발신, 수신 블록 간 연결되는 구조가 방향성 비순환 그래프(DAG) 방식이다. 전체 블록과 동기화될 필요가 없기 때문에 결제가 빠르고 확장성 문제가 해결 되며, 개인간 P2P 거래에도 특화되어 있는데, 포크(Fork)가 발생할 경우 합의는 위임지분증명(DPoS) 방식으로 진행되고, 대리인을 지정하는 트랜잭션이 발생할 때 자금은 이동되지 않으며, 대리인은 투표 권한만 가지고 자금을 사용할 권한은 가지지 않아서, 스팸 방지를 위해 단순한 작업증명(PoW) 방식을 혼용하고 있다. 웹 브라우저로 채굴이 가능한 것이 특징이다.

덱슨

덱슨(Dexon)

덱슨(Dexon)은 금융 산업 내에서 블록체인의 대규모 채택과 실제 사용될 애플리케이션의 요구사항에 초점을 맞추어 개발을 진행한다. 덱슨은 새로운 블록체인 기술인 블록격자 구조를 통해 여러 체인을 함께 묶어 대기시간을 매우 짧게 한 분산형 트랜젝션 처리 엔진을 개발하여 이 같은 프로젝트를 가능하게 한다. 0% 수수료를 무기로 서비스하고 있는 코빈후드에 의해 개발을 위임받은 덱슨은 200억 달러대의 자산을 관리하는 벤처 캐피털 회사인 IDG 캐피탈이 주도하는 자금 조달 라운드에서 2,000만 달러의 초기 투자자금을 모집하는 데 성공했고, 이 라운드에서 다양한 엔젤 투자자들의 투자도 끌어들이고 있다. 덱스는 이미 테스트로 트랜젝션 속도를 초당 50블록 혹은 25노드에 걸쳐 1백만 트랜젝션을 달성하는 데 성공했으며, 각 블록 크기는 2MB이고 각 트랜젝션은 평균 100byte를 기록했으며, 덱슨의 블록 격자 구조 방식은 암호화된 블록을 선형적으로 구축하는 기존 블록체인 시스템과는 달리 병렬로 배치해 함께 작동하는 방식으로 속도를 높이는 다중 블록체인을 특징으로 하여금 손쉽게 효율적으로 블록의 크기를 조정할 수 있다. 근본적으로 새로운 아키텍쳐 덕분에 네트워크는 세계 최초로 주류 블록체인이 될 태세를 갖추고 있으며, 수 많은 투자자들은 현재 블록체인 기술에 문제가 있다는 것을 인식하고 있어 처리량과 확장성에 가장 중점을 둔 프로토콜이 블록체인 4.0의 기반이 될 것이고, 블록 격자 구조가 제대로 작동한다는 것을 입증하고 있다.

참고자료

• kimjaeh9, 〈(교육) 24. 나노(Nano)는 무엇인가?〉, 《스팀잇》
• Colin LeMahieu, 〈RailBlocks : 수수료 없는 분산 암호화폐 네트워크〉, 《나노 공식 홈페이지》
• sobly_460, 〈들어보지 못한 합의 알고리즘 6가지 : 블록 라티스, 스펙터, 무게증명 합의 알고리즘, 권한증명 알고리즘, 해시그래프, 비잔틴 장애허요 알고리즘이란?〉, 《네이버 블로그》, 2018-08-24
• 권성희 기자, 〈"주소, 이름 사고 판다" 블록체인 NFT 격자주소가 뭔가요〉, 《한국블록체인뉴스》, 2019-05-23
• 박혜윤 기자, 〈(코인 맞수) 아이오타 (IOTA) vs 나노 (NANO)〉, 《데일리토큰》, 2019-05-11
• 해시넷, 〈(암호화폐 제21탄) 나노코인(Nano)이란 무엇인가?〉, 《네이버 블로그》, 2018-10-21
• 편집국 편집장, 〈암호화폐 거래소 코빈후드, 초당 100만 건 처리 블록체인 개발 진행중〉, 《비트웹》, 2018-08-20

같이 보기

• 나노
• 블록체인
• 합의 알고리즘
• 상호인증 블록체인
• 페니스펜드

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