지분증명

지분증명(PoS, Proof of Stake)이란 해당 암호화폐를 보유하고 있는 지분율에 비례하여 의사결정 권한을 주는 합의 알고리즘이다. 주주총회에서 주식 지분율에 비례하여 의사결정 권한을 가지는 것과 유사하다. 채굴 과정이 필요 없다. 포스라고도 읽는다. 에이다, 큐텀, 피어코인 등의 암호화폐가 지분증명 방식을 사용하고 있다. 이더리움도 현재 작업증명 방식을 벗어나 지분증명 방식으로 변경할 예정이다.

개요

지분증명(Proof of Stake)는 작업증명(Proof of Work)과 다르게 작업량이 아닌 지분에 비례하여 블록에 기록할 권한이 더 많이 부여되는 것이다. 해당 암호화폐를 보유한 지분에 따라 채굴에 성공할 확률이 결정된다.

등장 배경

지분증명은 작업증명(PoW)의 문제점으로 거론되는 막대한 에너지 및 리소스 소모를 해결한다. 별도의 채굴기가 필요 없이 코인을 보유하고 있으면 기본적인 자격이 충족된다. 지분증명은 완벽한 자본주의가 반영된 증명방식으로써 자신이 가진 코인 지분에 따라 영향력을 행사하게 된다.

지분증명 방식의 코인

• 에이다 : 에이다(ADA)는 카르다노 블록체인 플랫폼 위에서 작동하는 암호화폐이다. 에이다는 탈중앙화에만 집중하는 다른 암호화폐 플랫폼과는 달리, 기존 질서와 함께 발전할 수 있는 길을 모색하고자 스마트 계약 상에서 사용자의 의도에 따른 중앙화도 가능한 플랫폼을 제공한다.
• 큐텀 : 큐텀은 중국의 이더리움으로 불리는 암호화폐이다. 하이브리드 분산형 블록체인 플랫폼으로써 비트코인과 이더리움의 장점을 결합하였다. 비트코인의 최대 약점인 느린 처리 속도를 보완하였고 이더리움의 스마트 계약 기능까지 추가하여 다양한 디앱(DApp)적용이 가능한 플랫폼이다.
• 피어코인 : 피어코인(Peercoin)은 일반 유통코인의 고질적인 채굴시스템에 문제를 지적하고 그 부분을 효율적으로 바꾼 코인이다. 피어코인은 컴퓨터 에너지 효율이 상승할수록 더 많은 코인 채굴이 가능하다.

특징

지갑에 코인을 보유하고 온라인 상태이기만 하면 된다. 따라서 비싼 하드웨어가 필요하지 않고 작업증명 방식에 비해 전기를 많이 소모하지 않는다. 작업증명 방식에 비해 다른 코인으로 이탈 가능성이 적다. 그 이유는 오랜 기간 코인을 보유해야 하는 조건 때문이다. 이와 더불어 검증시간이 빠르는 특징이 있다.

장점

• 환경친화적 시스템 : 지분증명방식의 가장 많이 알려진 장점은 작업증명방식과 대조적으로 에너지 소모가 큰 프로세스가 없다는 점이다.
• 인센티브에 대한 강한 동조 및 지지 : 작업증명방식의 문제점 중 하나가 마이너들과 암호화폐 보유자들의 이해관계가 일치하지 않을 수도 있다는 점이다. 또한 다른 문제점은 장기적 관점에서 해시레이트(hashrate)를 리스(lease) 할 수 있다는 점이다. 지분증명방식은 이와 다르게 합의 대리인을 직접적으로 암호화폐에 투자하게 만들고 그에 따라 투자자와 합의 대리인의 이해관계가 같아지게 된다.
• 마이닝의 중앙집중화 및 주문형 반도체 : 지분증명방식 기반 시스템의 또 다른 주요 장점은 작업증명방식의 마이닝이 가진 중앙집중식 특징으로 제거한다. 그로 인해 잠재적으로 더욱 탈중앙화 될 가능성이 있다는 것이다.

단점

• 불안전한 해결책 : 지분증명방식 시스템은 체인 선택에 대한 해결책만을 제시했다. 그 외 나머지 문제점들에 대한 해답은 제시하지 못하였다.
• 불공평한 경제 모델 : 이 시스템은 암호화폐 보유량에 비례하여 신규 자금을 배당한다. 그말은 소수의 사람들에게 자금이 집중될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 점을 보고 보상 시스템이 쓸모없고 인센티브를 전혀 제공하지 못하다고 비춰질 수 있다.
• 자금 손실의 위험성 : 지분증명방식은 지분을 받기 위해서는 인터넷에 연결된 시스템에 의해 검증된 메시지가 필요하다. 결국 지분 보유자들은 해커에 의한 자금 도난 위험이 높은 핫 월렛을 갖고 있어야 한다. 프라이빗 키를 부여하여 단점을 보완하려고 했지만 그것은 완전한 해결책이 되지 못한다.

확장성

지분증명은 작업증명과 마찬가지로 확장성(Scailability) 문제를 가지고 있다. 처리해야하는 데이터의 변동이 있을 때 성능변화가 어느정도인지를 확장성이라고 한다. 두 가지 증명방식은 한 블록 단위로 트랜잭션을 처리하기 때문에 초당 처리할 수 있는 트랜잭션 최대치가 낮다. 그로 인해 병목현상이 나타난다. 병목현상이란 시스템 일부의 사용이 많아지면서 그 부분의 성능 저하가 발생하고 그것으로 인해 전체 시스템이 마비되는 현상이다. 지분증명 또한 병목현상에 대처할 만큼의 확장성은 보유하고 있지 않다.

참고자료

• 블록인프레스, 〈이더리움 지분증명 합의 알고리즘 ‘캐스퍼’, 검토 절차 시작〉, 《블록인프레스》, 2018-04-23
• 야옹메롱, 〈이더리움 캐스퍼를 통해 Proof of Stake(PoS)를 구현〉, 《네이버 블로그》, 2018-07-10
• 토큰포스트, 〈POS(Proof of Stake, 지분 증명 방식)〉, 《토큰포스트》
• tyami, 〈암호화폐 증명방식(PoS, PoW, DPoS, PBFT 등 ) 공부해보자〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-10
• 〈에이다〉, 《해시넷 코인위키》
• 〈큐텀〉, 《해시넷 코인위키》
• 영보스, 〈암호화폐 증명방식(PoS, PoW, DPoS, PBFT 등 ) 공부해보자〉, 《네이버 블로그》, 2017-05-27
• 리치맨, 〈암호화화폐 채굴: 작업증명(PoW,Proof of Work) VS 지분증명(POS,Proof of Stake)〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-12
• 〈병목 현상〉, 《네이버 지식백과》, 2011-01-20
• GRANT KIM, 〈지분증명방식 (Proof of Stake) 완벽 가이드 – 이더리움 최신 개선안과 창시자 비탈릭 부테린 인터뷰〉, 《비트멕스》, 2018-06-20

같이 보기

• 알고리즘
• 합의 알고리즘
• 작업증명(PoW)
• 위임지분증명(DPoS)
• 지분작업증명(PoSW)
• 채굴
• 비트코인
• 이더리움
• 에이다
• 이오스
• 블록체인

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