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수정 고스트 프로토콜
수정 고스트 프로토콜(modified ghost protocol)은 고스트 프로토콜(ghost protocol)의 7단계 레벨만 포함한 수정된 버전의 고스트 프로토콜이다. 수정 고스트 프로토콜은 고아블록들 중 일부를 엉클블록으로 채택하고, 이 블록의 생성자에게도 보상을 지급하여 해당 블록들의 작업도 메인체인에 포함시킨다.
개요
사용자 사이에서 거래가 발생하면, 거래내용들이 노드에게 전달되고 이 노드는 해당 거래의 유효성 검증 작업을 하게 된다. 유효한 지갑 주소인지, 이중 지불 문제가 발생하지 않는지 등의 검토를 한 후 유효성 검증이 완료된 거래들은 수수료가 높은 순서, 거래가 진행된 순서 등으로 나열되어 각 노드에서 관리하게 된다. 노드는 블록에 이러한 정보를 담아 채굴자에게 전달하고, 전달받은 채굴자는 블록의 새로운 주소를 찾는 작업을 시작하게 된다.[1]
이때 많은 채굴자가 동시에 채굴을 할 경우, 여러 개의 다른 블록이 동시에 생겨서 충돌이 일어나게 된다. 이 과정에서 합의를 통해 유효한 블록을 선택하며 유효한 블록을 찾아낸 채굴자에게 보상이 주어진다. 이때, 정상적인 채굴 과정을 통해 블록을 생성했음에도 불구하고 선택받지 못한 블록을 고아블록이라고 한다. 고아블록은 체인에 연결되지 않기 때문에 채굴하는데 소비된 시간과 비용이 낭비된다.[1]
고아블록은 블록체인에 연결되지 않기 때문에 채굴하는데 소비된 시간과 비용이 낭비되고, 이로 인해 네트워크 블록 생성 난이도가 감소되어 네트워크의 보안 수준은 낮아지게 된다. 수정 고스트 프로토콜은 이런 고아블록들 중 일부를 엉클블록으로 받아들여 네트워크에 해시를 안정적으로 가져간다. 이를 통해 블록 생성시간을 단축하여 많은 트랜잭션을 처리할 수 있게 되며, 블록의 생성부터 합의까지의 과정이 빨라짐에 따라서 트랜잭션의 처리 속도가 단축된다. 채굴자들은 엉클블록 생성에 대한 보상을 받을 수 있고, 채굴자들의 해시파워를 효율적으로 사용할 수 있으므로 보다 안정적인 네트워크와 빠른 처리속도를 유지할 수 있다.[1]
특징
이더리움 고스트 프로토콜
이더리움은 7단계 레벨만 포함하는 수정 고스트 프로토콜 버전을 구현한다. 이더리움의 고스트 프로토콜에 대한 문제인식은, 빠른 확인시간을 가지고 있는 블록체인들이 높은 고아블록 비율로 인해 보안성 저하라는 문제를 겪고 있다는 것인데, 이는 블록들이 네트워크를 통해 전파되는데 일정한 시간이 걸리기 때문이라는 것이다. 만일 채굴자 A가 하나의 블록을 채굴했는데, 이 블록이 채굴자 B에게 전파되기 전에 채굴자 B가 다른 또 하나의 블록을 채굴했다고 하면, 채굴자 B의 블록은 결국 낭비될 것이고, 네트워크 보안에 기여하지 못하게 될 것이다.[2]
게다가 중앙집중화 문제도 있다. 만일 채굴자 A가 30%의 해시파워를, 그리고 B가 10%의 해시파워를 가지고 있다면, A가 고아블록을 생성할 위험성은 매번 70%가 될 것이고, 반면 B는 매번 90%의 경우에 고아블록을 생성하게 될 위험성을 가지고 있다. 따라서 만일 블록 주기가 스테일 비율이 높은 것에 필요한 만큼 충분히 짧다면, A는 단순히 크기가 크다라는 사실 자체만으로 훨씬 더 높은 효율성을 가지게 된다.[3] 이러한 두 가지 효과가 결합되어서, 블록주기가 짧은 블록체인에서는 높은 해시파워 점유율을 가진 단일한 풀(pool)이 채굴과정에 대한 사실상의 통제권을 가지게 될 가능성이 매우 높아진다.
이더리움이 도입한 수정된 고스트 프로토콜은 어느 체인이 가장 긴 것인지 게산할 때, 고아블록도 포함함으로써 네트워크 보안 손실 문제를 해결한다. 다시 말해서 어느 블록이 가장 큰 전체 작업증명을 가지고 있는지 계산함에 있어서, 그 블록의 모블록과 그 조상뿐만 아니라 그 블록의 삼촌까지도 더한다는 것이다. 중앙화라는 문제를 해결하기 위해서 이더리움은 고아블록들에 대해서도 블록보상을 제공한다. 고아블록도 기본 보상의 87.5%를 받게 되며, 그 엉클블록을 포함하고 있는 사촌이 나머지 12.5%를 받는다. 하지만 수수료는 엉클블록에게는 주어지지 않는다. 이더리움의 수정 고스트 프로토콜은 다음과 같이 구체적으로 정의된다.
- 하나의 블록은 반드시 하나의 모블록을 지정해야 하며, 0 또는 그 이상의 삼촌을 지정해야 한다.
- 블록 B에 포함된 삼촌은 다음과 같은 속성들을 가지고 있어야 한다.[4]
- B의 k번째 조상의 직접적인 자손이어야 한다. 여기서 ‘2≤k≤7’.
- B의 조상이어서는 안 된다.
- 유효한 블록 헤더여야 하지만, 이전에 확인되었을 필요도, 또는 심지어 유효한 블록일 필요도 없다.
- 이전 블록들에 포함된 모든 삼촌들, 그리고 같은 블록에 포함된 다른 삼촌들과는 달라야 한다.(중복포함방지)
- 블록 B에 있는 각 삼촌 U에 대해, B의 채굴자는 코인베이스 보상에 더해 추가로 3.125%를 받고, U의 채굴자는 기본 코인베이스 보상의 93.75%를 받는다.
단지 최대 7세대만 삼촌을 포함할 수 있는 수정 고스트 프로토콜을 사용하는 이유는 두 가지이다. 첫째, 무제한 고스트는 하나의 블록에 대해 어떤 삼촌이 유효한지에 대한 계산을 매우 복잡하게 만든다. 둘째, 만일 이더리움과 같은 방식의보상을 하면서도 무제한 고스트를 적용하게 되면 채굴자들이 공격자의 체인이 아니라 주체인에서 채굴을 할 동기를 잃게 될 것이다.
하이콘 고스트 프로토콜
2018년 10월 30일 하이콘의 고스트 프로토콜 개발이 시작되었다. 하이콘 고스트 프로토콜의 목적은 모든 작업증명 기반 합의 알고리즘이 겪고 있는 문제를 해결하는 것이다. 그동안 동시에 생성된 두 개의 블록 중 하나의 블록은 버려지고, 버려지는 블록에 소비된 에너지는 무의미하곤 했다. 또한 버려지는 블록을 채굴한 채굴자에게도 적지 않은 손해가 있었다. 하이콘은 이러한 문제를 고스트 프로토콜 업데이트를 통해 해결하고자 했다.[5]
먼저 버려졌던 블록을 축소된 형태로 블록체인 네트워크에 받아들여서 체인의 보안성을 강화시켰다. 버려졌으나 축소된 형태로 체인에 연결된 블록을 생성한 채굴자에게도 보상이 주어진다. 그리고 중앙화된 채굴에 참여할 필요가 줄어듦에 따라 블록체인의 보안이 높아지고, 기존 30초에서 15초로 블록 생성 시간이 단축됐다. 거래소에서는 보안성을 높게 유지하면서 컨펌 수를 줄이고. 임금 시간 또한 단축하게 함으로써 지금보다 더 빠르고 안정적인 네트워크를 구축하였다.[5]
각주
- ↑ 1.0 1.1 1.2 하이콘팀, 〈고스트프로토콜(GHOST Protocol)은 무엇인가?〉, 《하이콘 공식 홈페이지》, 2018-10-25
- ↑ 옥뮤다, 〈(002) ETHEREUM WHITEPAPER (이더리움 백서)〉, 《티스토리》, 2018-11-21
- ↑ Ethersocial, 〈(korean)-white-paper〉, 《깃허브》, 2018-12-06
- ↑ 람보쨩, 〈이더리움 한글 백서〉, 《네이버 블로그》, 2018-01-24
- ↑ 5.0 5.1 하이콘팀, 〈(HYCON) 고스트 프로토콜 업데이트 완료!!〉, 《하이콘 공식 홈페이지》, 2018-11-28
참고자료
- 하이콘팀, 〈고스트프로토콜(GHOST Protocol)은 무엇인가?〉, 《하이콘 공식 홈페이지》, 2018-10-25
- Ethersocial, 〈(korean)-white-paper〉, 《깃허브》, 2018-12-06
같이 보기
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