용량증명

용량증명(PoC; Proof of Capacity)이란 노드가 가진 데이터 스토리지 공간의 크기에 비례하여 투표 효력을 계산하는 방식의 합의 알고리즘이다. 용량증명의 변형된 형태가 저장증명(Proof of Storage)과 공간증명(Proof of Space)이다. 버스트코인(Burstcoin)이 용량증명 방식을 사용하고 있다.

개요

용량증명(Proof of Capacity)은 컴퓨터 스토리지를 리소스로 사용한다. 플롯이라고 불리는 기해결 연산이 각 노드에 저장되고, 채굴 소프트웨어는 각 블록을 단조하기 위해 자동으로 플롯을 읽는다. 더 큰 스토리지를 보유하고 있을수록 주어진 블록을 검증할 수 있는 솔루션을 갖게 될 확률이 높아진다. 용량증명 시스템에서 채굴하기 전까지는 , 알고리즘이 하드 드라이브에 저장하는 플롯(Plot)이라 불리는 대규모 데이터 세트를 생성한다. 더 많은 플롯을 보유할수록, 체인의 다음 블록을 찾을 확률이 높아진다. 하드 드라이브로 채굴하는 방식으로써 기존의 과도한 CPU,GPU나 ASIC가 필요로 하는 방식에서 벗어나 저전력으로 채굴이 가능하다. 공간을 절약하면서, 환경과 전기 낭비를 효율적으로 제어하며 채굴 속도 또한 작업증명방식 보다 더 빠른 채굴 방식이다.

등장 배경

작업증명(PoW) 방식과 같은 합의 알고리즘이 완벽하지 못한 이유 중 하나는 모든 사람이 특수 하드웨어를 소유할 수 없다는 것이다. 가장 효율성이 뛰어난 장치는 비공식적이거나 너무 고가이기 때문에 일반 사용자에게는 쉽게 선택하기 어려운 부분이다. 그에 비해 하드 드라이브는 저렴하고 누구나 사용 가능하다. 실질적으로 대다수의 사람들은 용량증명에 필요한 장비를 이미 소유하고 있다. 따라서 작업증명 방식보다 저렴하고 저전력의 하드 드라이브를 사용하는 용량증명 방식이 도출되었다.

특징

용량증명은 하드디스크의 남은 용량을 일정 단위로 쪼개 네트워크에 공유하여 그 실적에 따라 코인을 지급하는 방식이다. 따라서 하드디스크 용량이 클수록 많은 코인을 지급받을 수 있다. 용량증명은 공유 가능한 합의 알고리즘으로 암호화폐 동시 채굴이 가능하다. 암호화폐의 시가총액과 관계없이 데이터베이스를 기반으로 하는 안정성을 확보할 수 있다. 또한 기존의 작업증명(POW), 지분증명(POS), 위임지분증명(DPOS)의 단점을 보완할 수 있다. 용량증명은 합의 알고리즘을 통해 작업증명의 에너지 낭비, 지분증명과 위임지분증명의 중앙화 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. 또한 2019년 6월 서울 강남구 후오비 카페에서 열린 용량증명 생태게 관련 밋업에서 에이치 마이닝 풀(HPOOL)의 CEO인 알렉스는 용량증명 채굴은 공유 가능, 증식 가능, 안티-ASIC, 에너지 절약 및 친환경 등의 많은 장점이 있고, 용량증명이 블록체인 업계에 보다 더 많은 가능성을 부여할 것이라고 말했다.

다른 알고리즘과의 비교

지분증명

지분증명(PoS, Proof of Stake) 방식에서는 구성원의 네트워크 지분이 중요하다. 검증자는 본인이 소유한 토큰의 개수와 보유하고 있던 시간을 고려해 추첨을 통해 정해진다. 장비보다는 네트워크 자체에 투자하며, 일종의 담보로 소유 지분을 올려놓는다. 지분증명 시스템에서는 네트워크 시작과 동시에 모든 코인이 생성되기 때문에, 새로 생성되는 코인을 받는 것이 아니라, 거래 수수료를 통해 보상을 받는다. 값비싼 장비나 에너지가 필요없고, 시간이 오래 걸리는 계산 작업도 필요치 않으므로 거래 검증도 작업증명 대비 빠르다. 하지만 토큰의 대부분을 소유하는 소규모의 그룹이 검증자가 되고, 해당 네트워크를 관리할 권한을 행사한다. 즉, 작업증명 방식보다는 덜 분산된다.

위임지분증명

위임지분증명(DPoS, Delegated Proof of Stake) 시스템은 토큰 보유자들이 블록을 만들기 위해 대표할 사람을 선정하고, 대표자가 네트워크를 운영하는 지분증명 시스템이다. 각 토큰은 투표에서의 한 표와 같아서 토큰을 많이 보유한 구성원은 대표자 위임에 있어서 큰 영향력을 행사할 수 있다. 블록 생산자이기도 한 대표자도 토큰으로 보상을 받는다.

소각증명

지분증명과 마찬가지로 소각증명(PoB, Proof of Burn) 시스템에서는 앞으로 사용될 수 없도록 회수 불가능한 주소로 코인을 버린다. 더 많은 코인을 버릴수록 다음 블록의 유효성 검증자로 선정될 확률이 높아지고 보상받을 확률 또한 높아진다. 소각증명은 에너지가 거의 필요 없으며 장기적 관점에서 참여하는 것이 좋다. 많은 코인을 버릴 수 있는 참가자에게 권한이 넘어간다는 단점이 있다.

경과시간증명

경과시간증명(PoET, Proof of Elapsed Time)은 이름과 같이 시간과 관련된 프로토콜이다. 대기 시간이 각 노드에 무작위로 할당되면 최소 대기 시간을 가진 노드가 새 블록의 유효성을 검증한다. 경과시간증명은 다른 익명의 공개 블록체인들과는 다르게 구성원을 서로 알고 있는 승인된 블록체인에서 사용되도록 설계되었다. 모든 사람들이 선택받을 수 있는 동등한 기회를 지니기 때문에 검증자 결정에 있어 민주적인 시스템이다. 집중적인 연산이 필요하지 않으므로 에너지가 적게 사용되며, 모든 전자기기나 가전제품에 들어가 있는 칩에서도 사용될 수 있다.

활용

버스트코인

버스트코인(Burstcoin)

버스트코인은 사람, 회사 및 금융 기관을 연결하는 오픈 소스 분산형 플랫폼으로써 용량증명 방식을 채택한 암호화폐이다. 용량증명방식은 채택한 이유는 분산 부족, 에너지 낭비, 불공평한 분배, 빅마이너의 우위와 협업 등을 해결하기 위해서 이다.

비트코인 에이치디

비트코인HD(Bitcoin HD, BHD)

비트코인 에이치디(Bitcoin HD, BHD)는 용량증명 기반의 암호화폐이다. 용량증명을 업그레이드시킨 조건부 용량증명(CPoC, Conditioned Proof of Capacity)라는 합의 알고리즘을 사용한다. 에너지 낭비를 줄이고 안티-ASIC 특성을 갖추고 채굴 조건을 간소화 시킨 것이 장점이다. BHD는 2018년 8월에 최초로 채굴 실험을 시작하였다. BHD는 버스트코인과 동시에 채굴이 가능하다. 또한 BHD는 오픈 소스 프로젝트이다. 현재는 CPoC 코드 튜닝 상태로 런칭 및 안정적인 운영 단계에서 소스 코드를 오픈할 예정이다.

BHD가 채택한 조건부 용량증명에서 '조건부'라는 것은 경제모델과 관련이 있다. 조건부 용량증명에서는 계산 능력을 키울 때마다 3BHD를 보유해야 한다. 채굴자들은 30%수익률을 가져가고, 투자자와 수익을 배분해 연간 40~50% 수익률을 얻을 수 있다.

참고자료

• 유지수 기자, 〈THEblockchain: 블록체인 합의 프로토콜 기초서〉, 《토큰포스트》, 2017-03-07
• 〈전력 소모가 적은 블록체인 기술〉, 《시스코 코리아 블로그》, 2018-08-22
• 고당도오렌지, 〈버스트(BURST)코인〉, 《네이버 블로그》, 2018-07-19
• Coin Go, 〈버스트코인(BURST)이 무엇인지 알아보자〉, 《네이버 블로그》, 2018-04-29
• 희야의 소소한 일상, 〈POW, POS, DPOS, POI, POC, POA, Non-Mining, ZKP〉, 《블로그》, 2018-10-24
• 〈Burst - 빠르고, 안전하고, 분산과 녹색. 지금 돈을 미래로 단계.〉, 《코인진자》
• 김민지 기자, 〈POC(용량증명 알고리즘)생태계, 한국 밋업 개최〉, 《팍스경제TV》, 2019-07-02
• 〈전력 소모가 적은 블록체인 기술〉, 《시스코코리아블로그》, 2018-08-22
• BHD 공식 홈페이지 - https://www.btchd.org/Kr/
• 이준엽, 〈BHD코인...POC(용량증명채굴)방식의 선두주자...제 2의 비트코인을 꿈꾼다.〉, 《코박》, 2019-07-02
• 희야, 〈POW, POS, DPOS, POI, POC, POA, Non-Mining, ZKP〉, 《개인 블로그》, 2018-10-24

같이 보기

• 합의 알고리즘
• 버스트코인
• 저장증명
• 공간증명

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