위임

위임(Delegated, 委任)은 당사자의 일방이 상대방에 대하여 사무의 처리를 위탁하고, 상대방이 이를 승낙함으로써 성립하는 계약이다(680조)

위임 증명

위임지분증명

스팀잇(Steemit) 로고

위임지분증명(Delegated Proof of Stake; DPoS)은 작업증명 방식의 대안으로 등장한 지분증명 방식 또한 완전하지 못하다는 점이 드러나며, 이를 해결할 수 있는 대안으로서 EOS의 창시자 '댄 라리머'에 의해 제안된 합의 방식이다. 이는 위임지분증명 방식으로, 지분증명과의 차이점은 권한을 소수의 대표자에게 이양한다는 것이다. 지분증명이 직접 민주주의라면 위임지분증명은 간접민주주의이다. 지분 보유자들은 지분에 비례한 투표권을 행사하여 자신들을 대신하여 블록 생성과 검증, 네트워크 유지, 합의에 대한 권한을 소수에게 위임한다. 현재 가장 성공적인 사례인 '스팀잇(Steemit)' 은 이러한 위임지분증명 방식을 채택해 21명의 증인(대표자)을 통해 위임지분증명 방식과 퍼블릭 블록체인의 가능성을 증명해주고 있다.

위임지분증명의 가장 큰 장점은 투표에 의해 선출된 소수의 대표자가 전체를 대신하여 블록을 생성한다는 점이다. 그 때문에 상대적으로 빠른 합의 속도와 비용이 적게 소요된다는 장점이 있다. 이와 동시에 전체 네트워크 관리와 프로젝트의 발전에 대해 아무런 관심이 없는 일반 이용자들은 오히려 편의성이 증가한다. 위임지분증명은 소수에 의한 효율성을 증명해냈지만, 위임지분증명을 비판하는 많은 사람은 소수에 의해 관리되는 네트워크가 과연 탈중앙화가 맞는가에 대한 공통된 질문을 한다. 이 점에 대해서는 각자가 생각이 다르겠지만, 기술적으로만 따지자면 노드의 소수 집중적 구조는 기존 블록체인 기술이 가지고 있는 가장 큰 강점인 '탈중앙화로 인한 보안성'을 잃어버리는 단점이 있다. 모든 네트워크가 소수에 집중되면 그만큼 공격에 취약해지는 것은 당연한 일인 뿐 더러 자신의 정체를 투명하게 공개해야 하는 증인에 대한 공격은 더욱더 그렇다.

위임 지분 증명 기반 블록체인은 코인 보유자들이 자신들의 작업을 제 3자에게 위임하는 투표 시스템을 가지고 있다. 즉, 그들은 자신을 대신해 네트워크를 보호할 몇 명의 대표에게 투표할 수 있고, 대표는 증인이라 불리기도 하며, 새로운 블록의 생성과 검증 과정에 합의를 도출할 책임을 갖는다. 투표의 영향력은 해당 이용자가 보유한 코인 수에 비례하고, 투표 시스템은 프로젝트마다 다르긴 하지만, 일반적으로 대표가 개별적 제안들을 통해 투표를 요청하며, 보통 대표가 받게되는 보상은 투표자의 지분에 비례해 공유된다. 위임지분증명에 대해 자세히 보기

이중위임지분증명

이중위임지분증명(DDPoS, Dual Delegated Proof of Stake)이란 기존의 위임지분증명(DPoS) 방식에 검증 절차를 한 단계 더 추가한 합의 알고리즘이다. 디디포스라고도 한다. 시그마체인(Sigma Chain)과 퓨처피아(Futurepia)가 이중위임지분증명 합의 알고리즘을 사용하고 있다. 이중위임지분증명 방식에서 암호화폐 소유자들은 각자의 지분율에 비례하여 투표권을 행사하여 자신의 대표자를 선정하고, 이 대표자들끼리 합의하여 의사결정을 내리는 위임지분증명 방식을 사용하면서, 알고리즘에 따라 실시간으로 교체되는 임의의 노드를 추가하여 검증하도록 함으로써 대표자들 간의 담합에 의한 블록체인 데이터 조작 가능성을 예방할 수 있다.

이중위임지분증명 방식은 기존 작업증명(PoW) 방식의 단점인 트랜잭션 속도를 개선하고 위임지분증명(DPoS) 방식의 보안부분을 한 층 더 강화하여 설계된 합의 알고리즘이다. 그래핀 툴킷(Graphene Toolkit Technology)을 사용하여 개발된 블록체인 기반의 분산된 공용 네트워크이다.

유동지분증명

유동지분증명(LPoS, Liquid Proof of Stake)이란 암호화폐 소유자 중 랜덤하게 대표자를 선출하고, 이 대표자들끼리 합의하여 의사결정을 내리는 합의 알고리즘이다. 유동위임지분증명 또는 리퀴드 지분증명이라고도 한다. 테조스(Tezos)가 이 방식을 사용한다.

일반적으로 블록체인 구조에서 분산형 피투피(P2P) 네트워크 참가자인 노드(node)는 네트워크를 계속 가동 및 운영하는 데 필요한 컴퓨팅 자원을 제공하며, 의사결정을 위한 합의 과정에 참여하게 된다. 지분증명(PoS) 합의 알고리즘은 테조스의 다양한 참가자들이 블록체인 상태에 대한 합의에 도달하는 메커니즘이다. 다만, 테조스는 다른 지분증명 프로토콜과는 달리, 모든 사용자가 테조스의 합의 프로세스에 참여할 수 있으며 네트워크의 보안과 안정성에 기여한 대가로 프로토콜 자체에 의해 보상받을 수 있다. 테조스의 지분증명 알고리즘은 사용자들이 무작위로 선택되어서 보유한 코인양에 따른 보상을 받도록 설계되었다. 즉, 아주 적은 양의 토큰을 가지고 있어도 블록을 생성하고 보상을 받을 수 있는 기회가 있다. 이렇듯 테조스의 고유한 지분증명 합의 알고리즘은 모든 사용자에게 네트워크상의 트랜잭션 검증에 참여할 수 있는 기회를 제공하고 프로토콜에 의해 보상받게 만든다.

블록 생성의 적합성 여부는 테조스 코인을 보유한 일부 대표자들인 베이커(baker)들의 투표로 결정한다. 테조스에서 베이커(baker)는 블록체인에 대한 검증 행위를 하는 사람으로서, '빵을 굽는 사람'에 비유한 테조스의 은어이다. 베이킹(baking)은 테조스 블록체인에 블록을 서명하고 게시하는 행위이다. 이는 대표자인 베이커들이 한 블록의 모든 트랜잭션이 정확하고, 트랜잭션 순서가 합의되고, 이중지불은 발생하지 않았음을 확인하는 지분증명 합의 메커니즘의 중요한 구성요소이다.

하이퍼 위임지분증명

하이퍼 위임지분증명(Hyper-DPoS)이란 기존의 위임지분증명(DPoS) 방식을 기반으로 하되, 일정한 시간 안에 빠르게 반응하고 응답할 수 있는 노드(node)만을 선택하여 합의 과정에 참여시키는 합의 알고리즘이다. 하이퍼 디포스(Hyper-DPoS)라고도 하는데, Hyper Delegated Proof of Stake의 약자이다. 기존에 이오스나 스팀 등에서 사용하는 위임지분증명(DPoS) 방식의 성능을 한 단계 업그레이드한 합의 알고리즘이다. 모파스(MoFAS)가 하이퍼 위임지분증명 합의 알고리즘을 사용하고 있다.

하이퍼 위임지분증명은 모파스의 의해서 설계되었다. 기존의 디포스(DPoS)방식과 리미티드 퍼블릭 블록체인의 결합으로 트랜잭션 처리속도와 노드 합의 속도를 개선했다. 하이퍼 위임지분증명와 디포스는 코인 보유자의 투표 활동을 통해 노드를 결정하고 이들에게 동기부여를 준다는 공통점이 있다. 그러나 하이퍼 위임지분증명은 노드를 결정함에 있어 정직하고 신뢰성을 줄 수 있는 수치가 더해진다는 특징을 가진다.

위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용

네오(NEO)

위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(dPBFT; delegated PBFT; delegated Practical Byzantine Fault Tolerance)은 기존의 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(PBFT) 알고리즘에 북키퍼(bookkeeper) 개념을 추가한 합의 알고리즘이다. 간략히 위임 비잔틴 장애 허용(DBFT; Delegated Byzantine Fault Tolerance)이라고 한다. 중국의 이더리움으로 불리는 네오(NEO)가 이 방식을 사용하고 있다.

위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용은 지분증명(PoS) 방식의 이점을 취하여 최소한의 자원을 사용해 하드웨어, 전기, 에너지에 소모되는 높은 전력비용 문제를 해결한 합의 알고리즘이다. 또한 현 블록체인 네트워크를 비잔틴 장애 리스크로부터 보호하면서 작업증명(PoW) 및 지분증명 방식에 존재하는 성능부족과 확장성 문제를 동시에 해결하였다. 위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용 방식은 적은 전력비용, 고성능 및 확장성 확보라는 장점이 있지만 동시에 낮은 인지도라는 단점을 가지고 있다.

네오(NEO)가 사용하는 위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용 합의 알고리즘은 네오 코인 소유자들로부터 위임을 받은 대리인들이 투표를 통해 합의에 대규모로 참여할 수 있게 하는 메커니즘이다. 노드를 운영하는 북키퍼의 60% 이상이 동의할 경우에만 합의가 이루어지는 방식이다. 이를 위해 먼저 네오 코인 사용자들은 투표를 통해서 대표자인 북키퍼를 선출한다. 위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용 방식을 통해 선출된 북키퍼들은 블록을 검증할 때마다 랜덤으로 그 중에서 다시 블록 생성자(BP)들이 결정되고, 이 중 3분의 2 이상의 북키퍼들이 검증에 동의하여 합의가 이루어지면, 새로운 블록이 생성된다.

참고자료

• 시그마체인 공식 홈페이지 - http://sigmachain.net/
• 네오 공식 홈페이지 - http://docs.neo.org/en-us/whitepaper.html
• 바이낸스 아카데미 공식 홈페이지 - https://www.binance.vision/ko/blockchain/delegated-proof-of-stake-explained
• ROA Invention LAB, 〈합의 알고리즘의 발전과 진화방향〉, 《버티컬 플랫폼》, 2018-05-31
• 코인 알려드림, 〈링크박스, 퓨처피아와 블록체인 업무협약〉, 《네이버 블로그》, 2018-09-14
• kjw0091, 〈MoFAS의 합의 알고리즘 : Hyper DPoS(하이퍼 디포스)〉, 《스팀잇》, 2018-12-03
• dhfma77, 〈Hyper DPoS란 무엇일까요〉, 《스팀잇》, 2019-01-03

같이 보기

• 위임지분증명
• 이중위임지분증명
• 유동지분증명
• 위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용

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