우로보로스 지분증명

우로보로스(Ouroboros) 그림 (1478년)

우로보로스 지분증명(OPoS, Ouroboros PoS, Ouroboros Proof of Stake)은 기존 지분증명(PoS) 방식의 문제점인 그라인딩 공격(Grinding Attack)을 방어하기 위해 코인토싱(coin tossing) 프로토콜을 사용하여 만든 합의 알고리즘이다. 오포스라고도 읽는다. 찰스 호스킨슨이 만든 카르다노 플랫폼 위에서 작동하는 암호화폐인 에이다가 이 방식을 사용하고 있다.

개요

우로보로스(ουροβóρος)는 고대 그리스 신화에서 자기 꼬리를 입에 물고 있는 큰 뱀으로서, 무한(∞) 또는 영원을 나타내는 상징적 동물이다. 우로보로스는 기존 지분증명(PoS) 방식의 문제점인 한 사람이 다수의 코인을 보유함으로써 발생할 수 있는 문제점을 극복하고자 한다. 우로보로스는 소수에 의한 지분 독점을 막기 위해 지분증명 방식에 랜덤성(randomness)을 추가하여 자격요건을 충족한 대표가 임의로 선정되어 블록을 검증·생성하는 방식이다.

특징

우로보로스에는 에픽(Epochs)과 슬롯(Slot)이 있다. 에픽은 다수의 슬롯으로 구성되어 있으며, 각 슬롯별로 대표가 선정되는데, 각 슬롯마다 선정된 대표는 슬롯 내 최대 1개의 블록을 생성할 수 있다. 슬롯 대표의 자격을 얻으려면 에이다를 정해진 기준 수량 이상으로 보유해야 한다. 지분 독점을 막기 위해 일정한 자격요건을 충족한 후보자들 가운데 임의로 대표자가 선정된다. 임의의 숫자 하나를 지정해 그 숫자에 지정된 후보가 대표자가 되는 것이다. 즉, 우로보로스는 지분증명 방식의 장점을 유지하면서, 소수에 의한 지분 독점을 막기 위해 임의로 대표를 선출하는 방식을 사용하고 있다.

우로보로스는 해시 코드를 사용할 필요가 없기 때문에 채굴 기능을 제거했다. 블록체인 확장성에 장애물이 되고 에너지 소비가 많은 작업증명 방식의 채굴 기능을 제거함으로써 더 많은 사용자들을 끌어들일 수 있다. IOHK 팀의 수석과학자이자 에딘버러 대학교 교수인 아겔로스 키아이아스(Aggelos Kiayias)가 설계한 우로보로스는 수학적으로 안전성이 입증된 최초의 지분증명 프로토콜이다. 우로보로스는 세계적인 암호학 컨퍼런스인 크립토 2017(Crypto 2017)에서도 채택되어 학술적으로 그 안전성을 입증받은 블록체인 플랫폼이다.

우로보로스는 많은 프로토콜이 조합될 수 있도록 모듈화되고 유연하게 설계되어 있다. 우로보로스가 보여주는 보안 수준은 비트코인 블록체인의 보안 수준과도 견줄 만하다. 이러한 모듈 방식은 위임, 사이드체인, 구독 가능한 체크포인트, 경량 클라이언트를 위한 더 나은 구조, 다른 형태의 난수 생성, 심지어 다른 동기화에 대한 가정과 같은 것들을 가능하게 했다. 수천수백만 그리고 수십억 명의 사용자가 참여하는 거대한 네트워크로 확장되면, 프로토콜의 합의 알고리즘 역시 변화할 것이다. 그렇기 때문에 이러한 변화를 수용하고 암호화폐의 미래에 대비할 수 있는 충분한 유연성을 확보하는 것이 중요하다.

참고자료

• seungjae1012, 〈카르다노(Cardano, ADA) 탐구: 지분 증명(POS)의 한계와 우로보로스(Ouroboros)〉, 《스팀잇》, 2018년 2월
• 파랑새, 〈블록체인 기술 용어〉, 《파랑새 암호화폐 연구회》, 2018-02-20

같이 보기

• 합의 알고리즘
• 지분증명
• 에이다
• 코인토싱
• 아겔로스 키아이아스
• 찰스 호스킨슨

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