퍼블릭 블록체인

퍼블릭 블록체인(public blockchain)

퍼블릭 블록체인(public blockchain)이란 누구든지 자유롭게 참여할 수 있는 개방형 블록체인 네트워크를 말한다. 공공 블록체인, 개방형 블록체인, 무허가형 블록체인(permissionless blockchain)이라고 한다. 권위 있는 조직의 승인이 없이 누구든지 인터넷에 연결된 PC, 노트북, 스마트폰, 서버컴퓨터, 채굴기 등 다양한 컴퓨터 장비를 이용하여 블록체인 네트워크에 참여할 수 있다.

특징

퍼블릭 블록체인 네트워크에 참여하는 개별 컴퓨터를 노드(node)라고 부르는데, 각 노드들은 블록체인에 저장된 데이터를 복사하여 저장하고, 해시 연산을 통해 새로운 블록의 생성에 참여할 수 있다. 또한 각 노드들은 언제든지 자신의 컴퓨터를 블록체인 네트워크에 연결하지 않고 접속을 차단함으로써 자유롭게 탈퇴할 수 있다. 블록체인 네트워크에 참여 또는 탈퇴하는 것은 권위 있는 조직의 승인이 필요 없이, 전적으로 해당 노드 참여자의 자유로운 의사에 따라 결정할 수 있다.

보상

퍼블릭 블록체인의 경우 참여자들의 컴퓨터 사용에 따른 전기료 등 운영 비용을 감당할 수 있도록, 암호화폐를 발행하여 보상한다. 퍼블릭 블록체인 참여자들은 새로운 블록이 생성될 때마다 발행되는 암호화폐를 지급 받음으로써, 컴퓨터 감가상각비, 전기료, 공간사용료, 인건비 등 각종 비용을 보상 받을 수 있다. 퍼블릭 블록체인 운영에 참가한 사람들은 지급받은 암호화폐를 실생활에서 사용하거나 혹은 암호화폐 거래소에서 판매함으로써 참여 비용을 회수할 수 있다. 이런 점에서 퍼블릭 블록체인과 암호화폐는 서로 분리할 수 없는 일체형 구조로 되어 있다. 만약 퍼블릭 블록체인에서 암호화폐를 지급하지 않는다면, 블록체인 네트워크 참여자들이 받을 수 있는 경제적 보상이 없기 때문에 소수의 헌신적인 기여자들을 제외하고는 참여자가 없게 되어, 최악의 경우 블록체인 네트워크가 붕괴할 우려가 있다. 따라서 퍼블릭 블록체인에서 암호화폐를 발행하는 것은 블록체인 네트워크를 유지하기 위한 필수사항이라고 할 수 있다. 비트코인, 이더리움, 비트코인캐시, 이오스, 모네로 등 대부분의 암호화폐는 퍼블릭 블록체인 방식으로 운영된다.

문제점

중국 최초의 암호화폐인 네오(NEO)를 창시한 다홍페이(Da Hongfei)는 퍼블릭 블록체인이 당면한 문제점을 8대 과제로 정리했다.

• 확장성 제한(limited scalability) : 퍼블릭 블록체인은 사용자가 많지 않았던 초기와 달리, 사용자가 급증하면서 확장성 문제가 발생하였다. 예를 들어 비트코인의 경우 블록 1개의 크기가 1MB로 정해져 있는데, 10분간 이루어지는 거래를 최대 2,000건 정도만 기록할 수 있다. 만약 10분 사이에 2,000건 이상의 거래가 발생할 경우, 해당 거래내역이 1MB 안에 기록되지 못하는 문제가 발생한다. 앞으로 퍼블릭 블록체인 사용자들이 더 많아질 경우, 블록 사이즈 제한에 따른 확장성 문제로 인해, 거래 지연 현상은 더욱 심화될 우려가 있다. 이 문제를 해결하고자 세그윗(SegWit)도 진행했고, 블록 사이즈를 8MB 이상으로 늘린 비트코인캐시를 만들기도 했으나, 일시적 해결책일 뿐이며, 확장성 문제를 근본적으로 해결하기 위한 대책을 마련해야 한다.
• 제한된 프라이버시(limited privacy) : 블록체인 네트워크 참여자들은 어느 정도의 익명성을 보장 받지만, 프라이버시가 완벽하게 보호되는 것은 아니다. 프라이버시는 비밀과 다르다. 비밀은 어느 누구도 알지 못하게 하는 것이지만, 프라이버시는 자신에 대해 선택적으로 세상에 드러낼 수 있는 권리이다. 블록체인 참여자들은 자신에 대해 아무 것도 모르게 하거나, 아니면 모든 사람들이 동시에 모든 정보를 알게 하거나 둘 중에 하나의 선택만 할 수 있다. 자신의 개인정보에 대해 거래 당사자만 알고 제3자는 모르게 한다든지 하는 기능은 구현되어 있지 않다. 현재의 블록체인 시스템에서는 정보의 공개 범위를 선택적으로 설정할 수 있는 기능이 결여되어 있다.
• 계약 검증 취약(lack of formal contract verification) : 블록체인 시스템에서는 거래 당사자의 계약 사실만을 해시로 변환하여 기록할 뿐, 그 거래가 정당한 거래인지, 아니면 해킹을 통해 조작된 거래인지를 검증할 수 있는 수단이 취약하다. 스마트 계약은 획기적인 기술이지만, 거래의 신뢰성을 보장하는 제3자의 역할이 부재하기 때문에, 계약의 정당성과 합법성을 검증하기 어렵다. 또한 부당한 거래가 사후적으로 적발되었더라도 해당 거래를 취소하거나 되돌릴 수 있는 방법도 없다.
• 저장 제약(storage constrains) : 블록체인에는 거래내역을 해시로 변환한 값만 저장되며, 관련된 문서, 이미지, 동영상 등의 첨부파일은 저장되지 않는다. 만약 관련된 상세 거래내역과 첨부파일을 블록체인 안에 저장하려고 하면, 블록체인 자체의 용량이 어마어마한 사이즈로 증가하여 탈중앙 분산 네트워크를 유지하기 어렵게 된다. 결국 블록체인 시스템은 해시가 저장되는 블록체인 부분과 상세 거래내역 및 첨부파일을 저장할 수 있는 별도의 저장공간 부분으로 나누어 운영해야 한다.
• 지속적이지 않은 합의 메커니즘(unsustainable consensus mechanism) : 블록체인에서 거래를 확정짓기 위해서는 다수의 참여자들이 동의할 수 있는 합의 알고리즘을 마련해야 한다. 현재 비트코인 등 작업증명(PoW) 방식의 합의 알고리즘은 채굴 경쟁에 따른 막대한 전기 낭비와 환경 파괴를 유발한다는 비판을 받고 있다. 작업증명 방식의 대안으로, 지분증명(PoS), 위임지분증명(DPoS), 중요도증명(PoI) 등 다양한 대안이 출현하고 있으나, 누구나 동의할 수 있는 공정하고 합리적인 합의 알고리즘은 존재하지 않는다.
• 거버넌스 및 표준 취약(lack of government and standard) : 블록체인 커뮤니티에서 공동체에 영향을 미칠 수 있는 중요한 의사결정을 내리기 위한 거버넌스 체계가 제대로 마련되어 있지 않다. 해당 암호화폐의 창시자 개인이 절대적 권위를 가진 경우도 있고, 재단을 설립하여 운영하는 경우도 있으며, 위임지분증명 방식을 사용하는 이오스처럼 대표자를 선출하는 선거를 치르기도 한다. 하지만 어느 경우에도 독재 혹은 과두제에 따른 의사결정 권한의 중앙집중 현상을 막기는 어려운 문제점이 존재한다. 또한 블록체인 업체들이 우후죽순처럼 생겨나면서, 모두가 따를 수 있는 표준이 존재하지 않는다. 하이퍼레저 패브릭처럼 업계 표준을 만드려는 시도가 있으나, 다수의 지지자를 확보하지 못하고 있다.
• 부적절한 툴(inadequate tooling) : 블록체인 기술을 개발하기 위한 적절한 툴(tool)이 없는 문제가 있다. 이더리움은 스마트 계약을 구현하기 위한 프로그래밍 언어로서 솔리디티를 제시했으나, 실제 개발 과정에서 상당한 기술적 제약이 있다. 블록체인 개발자들이 원하는 기능을 쉽게 구현할 수 있는 표준 프레임워크가 필요한데, 리눅스재단의 하이퍼레저나 비트퓨리의 엑소넘 플랫폼 등이 등장했으나, 아직 초보적인 단계에 불과하다.
• 양자컴퓨터의 위협(quantum computing threat) : 블록체인은 해시 암호화 기술에 기반하고 있는데, 이 해시는 "아주 큰 소수는 인수분해가 어렵다"는 점을 바탕으로 구축된 암호화 기술이다. 하지만 양자컴퓨터가 등장하여 아주 큰 소수의 인수분해를 빠른 시간 안에 처리할 수 있다면, 해시 기반의 암호화 체계는 붕괴될 우려가 있다. 양자컴퓨터의 출현에도 불구하고 풀리지 않는 더욱 고도화된 암호화 기술이 필요하다.

참고자료

• 방은주 기자, 〈네오 CEO "블록체인은 인터넷 이상 기술"〉, 《지디넷코리아》, 2018-07-21
• 머니넷스탭, 〈퍼블릭 블록체인(Public Blockchain)과 프라이빗 블록체인(Private Blockchain)〉, 《머니넷》, 2017-09-27
• 핵심만 콕콕! 암호화폐 분석, 〈퍼블릭(Public) 블록체인과 프라이빗(Private) 블록체인을 알아보자〉, 《블록센스》, 2018-07-01

같이 보기

• 블록체인
• 프라이빗 블록체인

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