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트릴레마
트릴레마(Trilemma)는 3가지의 문제들이 서로 해결할 수 없는 상황을 만드는, 3중고 또는 세 가지 딜레마를 뜻한다.
목차
개요
그리스어 숫자 3을 의미하는 ‘Tri’와 명제를 의미하는 단어 ‘Lemma’가 합쳐져 만들어진 단어이다. 세 가지 각각의 문제가 서로 영향을 주어 어떤 선택을 해도 남은 두 가지 혹은 한 가지의 문제를 악화시키는 결과를 초래할 때 이를 트릴레마라 한다. 고대 그리스 시대부터 이러한 현상에 대해 많은 철학자들이 언급해왔지만 학술적 용어로 문헌에 처음 등장한 것은 영국의 성직자 필립 헨리(Philip Henry)에 의해서였다. 이후에 트릴레마는 각 분야에 공통적으로 나타나는 세 가지 문제의 충돌 현상을 설명하는 용어로 자리매김하게 되었다.[1]
종류
블록체인 트릴레마
블록체인에서 트릴레마란 확장성(Scalability), 탈중앙화(Decentralization), 보안성(Security)의 세 가지 문제는 한번에 해결할 수 없음을 뜻한다. 현재 1세대 암호화폐 비트코인과 2세대 암호화폐 이더리움이 암호화폐 피투피(P2P) 거래에 가장 널리 쓰이고 있지만 사용자로 하여금 해당 블록체인 기술의 한계를 체감하게 하고 있다. 비트코인과 이더리움이 직면한 기술적 한계의 대표적인 예가 네트워크가 확장됨에 따라 초당 거래 처리 속도(TPS : Transaction Per Second)가 느려지는 확장성 문제를 꼽을 수 있다. 이를 해결하기 위한 대안으로 나온 3세대 블록체인 이오스 또한 충분한 해결책이 되지 못하고 있다.
현재 시중에 나와 있는 암호화폐들은 탈중앙화, 보안성, 확장성의 블록체인 트릴레마를 하나 또는 최대 두 개까지만 해결할 수 있고, 세 가지를 동시에 만족시키는 것은 현재로서는 물리적으로 불가능하다고 봐야 된다. 탈중앙화와 안정성에 초점을 맞춘 비트코인과 이더리움 같은 경우, 사용자 수가 아주 많은 지금에 와서는 트랜잭션 처리 속도가 매우 느려서 문제가 되고 있다. 아이러니한 점은 블록체인이 확장성 문제를 해결하는 데 있어서 가장 큰 두 가지 걸림돌이 바로 탈중앙화와 안정성이라는 것이다. 때문에 이러한 세 개념을 묶어 블록체인의 트릴레마라고 부르게 되었다. 호주중앙은행(Reserve Bank of Australia :RBA)은 확장성 트릴레마를 언급하며 "암호화폐는 항상 일부 특징이 부족할 것" 이라며 "이러한 점 때문에 암호화폐가 덜 매력적인 자산" 이라고 밝혔다.[2][3]
- 확장성(scalability) : 사용자 수의 증대에 유연하게 대응할 수 있는 정도이다. 블록체인에서는 사용자수의 증가에 따라 거래건수가 늘어나더라도 무리 없이 전송 처리용량을 증대시킬 수 있는 능력을 의미한다.
- 탈중앙화(decentralization) : 중앙집중화를 벗어나 분산된 소규모 단위로 자율적으로 운영되는 것을 말한다. 블록체인은 기존의 서버-클라이언트 관계가 아니라, 개별 노드들의 자발적이고 자율적인 연결에 의해 피투피(P2P) 방식으로 작동한다. 블록체인 기술이 도입되어 사회적으로 널리 확산됨에 따라 기존의 중앙집중식 조직, 기업, 단체, 기구 등은 탈중앙 분산 구조로 변경되고 있다.
비트코인
높은 탈중앙화와 보안을 갖춘 비트코인도 확장성의 한계로 트릴레마를 극복하지 못했다. 비트코인은 애초부터 탈중앙화와 보안에 초점을 맞추고 개발되었는데, 특히 보안 측면에서는 최고의 암호화폐라고 평가받는다. 실제로 비트코인은 암호화된 기술을 바탕으로 서버 역할을 하는 노드들이 네트워킹 되어 블록체인을 검증하기 때문에 쉽게 위변조가 거의 불가능하다. 하지만 시간이 흐름에 따라 비트코인은 점점 더 많은 사용자들을 확보하게 됐고, 자연스럽게 네트워크가 확장됨에 따라 트랜잭션 속도가 느려지는 확장성 문제가 발생했다.[4]
비트코인의 속도는 7TPS로, 3세대 블록체인이라고 불리는 이오스의 3,000TPS에 비하면 현저히 낮은 수치다. 이에 비트코인 개발자들은 확장성 문제를 해결하기 위해 라이트닝 네트워크(lightning network)와 같은 방법을 활용하여 속도를 높이고자 했지만 섣불리 속도를 높이고자 노드의 수를 줄이거나 노드의 일부만 검증하는 방식을 적용하게 되면 네트워크 전체의 보안이 떨어지기 때문에 이렇다 할 방법을 내지 못하고 있는 상태이다. 비트코인은 보안을 위해 과감히 트랜잭션 속도를 포기했으며 아직까지도 확장성은 비트코인의 최대 단점으로 꼽히고 있다.[5]
이더리움
이더리움 또한 확장성 문제에 부딪혔다. 이더리움은 현재 이더리움 플랫폼 위의 디앱상에서 이루어지는 거래를 1초에 20건밖에 처리할 수 없는 속도를 가지고 있다. 이더리움의 창시자인 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 확장성 문제의 해결을 추구하는 이더리움 2.0을 발표했다. 이더리움 2.0은 작업증명 방식의 대안으로 등장했으며, 지분증명 방식과 샤딩 기술을 바탕으로 실생활에서 이더리움을 사용 가능한 수준까지 끌어올릴 수 있다. 지분증명 방식을 통해 불필요한 전력과 컴퓨팅파워를 소모해 비용이 많이 발생하는 작업증명 방식의 단점을 해결할 수 있고, 빠른 블록 검증과 합의 또한 가능하다. 지분증명 방식은 해당 암호화폐를 보유하고 있으면, 그 지분에 따라 채굴 가능성이 올라가기 때문에 채굴과정에서 큰 비용이 필요하지 않고 블록체인 네트워크 수수료가 낮아지는 효과를 낼 수 있다.
이더리움 2.0의 또 다른 핵심기술은 샤딩이다. 샤딩은 이더리움의 트랜잭션 처리 속도를 높이기 위한 기술로, 지분증명의 검증자를 소규모 그룹(샤드)로 분리해 각 그룹이 서로 다른 이더리움 트랜잭션을 동시다발적으로 처리하는 방식이다. 비탈릭 부테린은 "이더리움 2.0은 지분증명 방식과 샤딩 등 블록체인 아키텍처를 새롭게 구성한 만큼 실시간으로 거래 처리를 할 수 있다."고 말했다. 이에 이더리움 2.0으로 블록체인 트릴레마를 해결할 수 있을지에 대한 사람들의 관심이 쏠리고 있다.
이오스
3세대 블록체인의 대표격인 이오스는 위임지분증명(DPoS) 합의 알고리즘을 채택하여 탈중앙화와 확장성 문제를 해결하고자 한다. 위임지분증명방식은 전체 코인 보유자들이 21명의 블록 생성자(BP)를 선출한 후 그들에게 블록체인의 운영을 맡긴다. 이는 각 노드가 가진 이오스 코인에 대한 지분을 투표를 통해 대표노드에게 위임함으로써 민주적인 의사결정 시스템을 가진다는 점과 대표노드를 견제할 수 있다는 점에서 탈중앙화를 추구한다고 볼 수 있다. 또한 전체 노드가 아닌, 이렇게 선출된 21개의 노드에서만 거래를 검증하면 더욱 빠른 연산이 가능하다. 전체 네트워크로부터 합의를 도출하는 방식이 아니라, 선출된 21명의 대표노드만 합의 과정에 참여시킴으로써 트랜잭션 속도, 즉 확장성 문제의 해결을 추구한다.
하지만 이오스 역시 블록체인의 트릴레마 문제를 겪고 있다.[6] 노드의 개수가 소수라는 것은 블록 생성 시간을 단축하고, 트랜잭션 속도를 높이지만 이는 탈중앙화 가치를 벗어날 수 있다. 소수의 노드만이 블록 생성에 대한 보상인 이오스를 독점한다면, 그리고 이오스가 투표권을 가지고 있는 경우 블록 생성자의 권한은 시간이 지날수록 급격히 성장할 것이다. 따라서 이오스의 확장성이 아무리 좋더라도 탈중앙화에 벗어났다고 볼 수 있다. 한편, 보안 또한 문제가 될 수 있는데 비트코인과 이더리움의 경우 다수의 노드를 공격하는 것이 어려워 높은 보안성을 가지고 있다. 하지만 이오스의 경우 소수의 노드가 블록을 생성하기 때문에 노드에 대한 공격이 쉬워져 보안이 떨어진다.[7]
경제학에서 트릴레마
경제학에서는 먼델-플레밍(Mundell-Flemming)이 금융통합(Financial integration), 통화 정책 자율성(Monetary independence), 환율 안정(Exchange rate stability)을 동시에 달성하기 불가능한 경제 정책이라고 주장하였다. 자본이동이 자유로운 상태에서 안정된 환율, 독립적 통화정책, 자유로운 자본이동의 세 가지 목표를 동시에 달성하기 어렵다는 것이다.[8] 자본 이동을 제한하지 않으면 통화가치의 상승을 막을 수는 있지만, 이로 인하여 통화 팽창과 인플레이션(Inflation)을 감당하거나 통화가치 절상을 용인하고 그 대가로 통화정책이라는 경기조절 수단을 확보할 수밖에 없다.
- 통화가치 절상(monetary value revaluation) : 통화가치 절상은 일반적으로 고정환율제도를 채택하고 있는 나라에서 자국통화의 대외가치를 올리거나 내리는등의 조정하는 것을 말한다. 반대로 평가상승은 자국 화폐가치가 외국통화에 대해 상대적으로 상승한다는 점에서 평가절상과 유사하다. 좀더 자세히 구분하면, 외환시장에서 시장 거래에 의한 환율의 상승은 평가상승이며, 힘에 의하지 않고 정부가 국내물가안정 등을 목적으로 환율을 하락시킬 때 이를 평가절상이라고 한다.[9]
논리학에서 트릴레마
논리학에서 트릴레마는 '삼도(三刀) 논법'의 의미로 사용된다. 고대 그리스의 철학자 에피쿠로스(Epikuros, BC 341-BC 270)의 '신이 전지전능함이 실재하는가'에 대한 논법이다. 그는 '신이 악을 막을 수 없다면 신은 전능하지 않다.'와 '신이 악을 막으려 하지 않는다면, 신은 선하지 않다.'라는 명제를 전제로 다음과 같은 결론을 내렸다. '신이 악을 막을 뜻과 더불어 능력이 있다면, 왜 악이 존재하는가?'라는 결론을 도출시켜 신의 전지전능함이 실재하지 않음을 주장했다.
대안
알고랜드
알고랜드(Algorand)는 블록체인의 트릴레마를 해결하기 위한 플랫폼을 위한 암호화폐이다. 알고랜드의 창시자이자 튜링상(Turing award)의 수상자이며 영지식증명(ZKP)의 권위자인 실비오 미칼리(Silvio Micali)는 알고랜드가 무허가형 순수지분증명(PPoS) 합의 알고리즘을 통해 블록체인이 트릴레마를 해결할 수 있다고 밝혔다. 순수지분증명 방식은 두 단계로 진행된다. 첫 번째 단계에서는 알고랜드 네트워크의 블록 생성자가 토큰 보유자 중에서 무작위로 한 명을 선정한다. 두 번째 단계에서는 다시 무작위로 뽑힌 1천 명이 1단계에서 선정된 위원이 생성한 블록을 검증한다. 이 방식에서는 매번 새로운 사람이 블록을 채택하기 때문에 보안성을 갖출 수 있게 된다. 특히, 네트워크에서 전파되는 메시지는 위원회 선출을 통해 전파되지만, 공격자가 위원회를 공격하려 해도 그 시점엔 위원회 역할이 종료되어 안전하다.[10] 실비오 미칼리 교수는 "블록체인에서 어려운 것은 다음 블록을 생성하는 것"이라고 했는데, 이는 단순히 체인을 만들기는 쉬우나 누가 다음 블록을 선택할 것인가에 따라서 거래의 유용성과 효율성이 달라지기 때문이다. 알고랜드는 이에 세 가지 솔루션을 제시했다.
- 순수지분증명(Pure Proof of Stake) : 모든 토큰에 할당된 권리는 같으며, 누구나 블록 생성에 참여할 수 있다. 또한, 체인의 개념에서 이슈가 되는 포크(fork)가 일어날 수 없다.
- 즉각적인 제시와 합의(Immediate Propose & Agree) : 한명의 사용자만이 블록을 생성하는 것이 아닌 전체가 블록을 선택하고 생성한다. 이 과정은 빠르고 정교하게 발생한다.
- 진화하는 합의(Consensual Evolvability) : 알고랜드의 합의는 99.9% 바로 이루어진다. 시스템을 개선해야 할 때도 공정한 과정을 통해 진행되며, 토큰 알고리즘과 통화 정책도 마찬가지다.[11]
라이트닝 네트워크
수많은 암호화폐가 트릴레마를 극복하기 위해 노력하고 있다. 그중 하나인 라이트닝 네트워크(lightning network)는 기존 비트코인의 느린 처리 속도를 해결하고 빠른 속도를 구현하기 위해 개별 거래를 별도의 채널에서 처리한 후 그 결과만 블록체인에 기록하는 방식으로 작동하는 알고리즘이다. 라이트닝 네트워크는 탈중앙화와 보안을 기본으로 두고 확장성을 높이기 위한 작업으로, 개별 노드 간에 일상적으로 반복되는 소액 거래 내역을 처리할 수 있도록 메인 블록체인 외부에 별도 채널을 구축한 오프체인 솔루션이다. 여기서 거래된 내용은 모든 노드들의 승인을 받지 않고 계약 당사자들끼리 합의를 통해 확정되고 블록체인에 저장되지도 않는다. 반복적인 거래가 모두 끝난 후 오프체인을 닫을 때에 비로소 최종 거래내역만 블록체인에 저장된다. 승인 과정이 간단하고 반복적인 소액 거래가 블록체인에 저장되지 않으니 당연히 처리속도는 빨라지게 된다.[12]
그러나 오프체인 시스템 또한 탈중앙화 문제를 완벽하게 해결하지는 못한다. 우선 블록체인 기술이 아니며 제3자 세력이 필요하기 때문에 확장성 진영에서 이러한 시스템을 좋게 보지 않는다. 확장성을 베이스로 두고 탈중앙화를 높이려는 진영은 본인들은 이미 트릴레마를 모두 극복했다고 말한다. 대표적으로 이오스와 같은 시스템은 검증 노드가 21개에 불가하기 때문에 11개의 검증 노드만 무너트리면 해킹을 당할 위험은 충분히 존재한다고 하지만 이러한 검증 노드들은 하나하나 회사 규모의 거대한 검증 노드이며 전 세계적으로 존재하기 때문에 사실상 해킹을 하는 것이 물리적으로 불가능하다. 서버 자체가 프라이빗 영역이라 봐도 무방하기 때문에 해커가 온라인에서 해킹하는 것이 사실상 불가능하고, 노드가 적으니 APT 공격을 하면 되지 않느냐고 하지만 전 세계에 퍼진 노드를 APT로 공격한다는 발상 자체가 현재 기술로는 불가능하다. 그러나 탈중앙화는 다른 문제인데 검증 노드가 소수이기 때문에 많은 사람이 비난을 하고 있다.[12][13]
논란
암호화폐를 두고 경제학자 누리엘 루비니(Nouriel Roubini)와 비탈릭 부테린이 격돌했다. 이들은 각각 암호화폐 부정론과 긍정론을 대표하는 인물로, 지난 2018년 트위터를 통해 설전을 벌이기도 했다. 먼저 누리엘 루비니는 "암호화폐는 확장성과 탈중앙화, 보안을 다 가져갈 수 없다는 트릴레마에 빠져 있다. 이 때문에 어느정도 중앙화 한 솔루션을 쓰는 경우가 많은데, 이는 되레 생태계 확장을 가로막는다. 채굴이나 거래소 역시 중앙화 돼 있다. 부가 중앙화 되고 있다. 비트코인의 불평등화는 북한 경제보다 심각하다. 분산화는커녕 기존 금융시스템보다 더 중앙화 되고 있다."고 현 블록체인 시스템을 비판했다.[14]
이에 대해 비탈릭 부테린은 "먼저 지니계수로 따지면 비트코인은 0.88이다. 미국은 0.8, 북한은 0.95다. 불평등이 있지만 비관론자 말처럼 심하진 않다. 여러 사람들이 2018~19년 수준의 기술로 블록체인을 비판하는데, 앞으로 분산과 확장성을 동시에 확보하는 게 불가능하진 않다. 샤딩도 분산화 기술 중 하나다. 블록체인이 기존 금융시스템의 위상에 오르면 완전 다른 게임이 시작될 것이다. 분산형 거래소도 바뀔 것이며, ERC20 개발도 훨씬 쉬워지고 있다. 기술이 6년 내에 크게 발달할 것이다."라고 반박했다. 지지 않고 누리엘 루비니는 "동의할 수 없다. 암호화폐는 확장성이 없다. 채굴의 경우 중앙화 됐고, 2013년에 시작된 지분증명 방식도 결국 실패했다. 많은 영향력과 힘이 일부 사람에 몰리고 있다. 분산화와는 거리가 멀다."고 힘있게 이야기 했으며 비탈릭 부테린은 "지분증명 방식도 아직 제대로 진전되지 않은 상태다. 이더리움도 아직 테스트넷 수준이다. 트릴레마는 많은 사람들이 사용하기 시작하면 해결된다. 누군가 빨리 입증하느냐의 문제며, 확장이 이뤄지면 스테이크와 합의 알고리즘이 만들어질 것이다. 과학을 통한 발전이다."라며 블록체인 기술의 발전을 지켜봐줄 것을 당부했다.[14]
각주
- ↑ 오하영 기자, 〈현 블록체인이 갖는 ‘트릴레마 (Trilemma)’ 이슈의 해결 창구〉, 《블록체인투데이》, 2018-12-13
- ↑ 은예솔 기자, 〈호주중앙은행“암호화폐, 광범위하게 사용되는 일 없을 것”〉, 《블록인프레스》, 2019-06-21
- ↑ Peter Sayer, 〈블록체인에 대한 기본 상식 5가지〉, 《CIO 코리아》, 2016-04-12
- ↑ 공부하는 마케터, 〈문과취향 쉬운 블록체인, 블록체인 트릴레마(Trillema)〉, 《티스토리》, 2018-09-12
- ↑ skylit, 〈블록체인 트릴레마 (BLOCKCHAIN TRILEMMA)〉, 《티스토리》, 2018-07-16
- ↑ 크리머, 〈블록체인 트릴레마?〉, 《코리이오스》, 2019-02-28
- ↑ 〈트릴레마(Trilema)〉, 《토큰포스트》
- ↑ 네이버 한경 경제용어사전 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2066396&cid=42107&categoryId=42107
- ↑ 네이버 경제사전 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=783134&cid=42111&categoryId=42111
- ↑ 박원익 기자, 〈튜링상 수상 미칼리 MIT 교수 “블록체인 트릴레마 해결”〉, 《조선비즈》, 2019-01-25
- ↑ 반화넬, 〈블록체인 트릴레마를 해결하는 알고랜드: 실비오 미칼리 MIT 교수〉, 《아하》, 2019-04-21
- ↑ 12.0 12.1 윤해리 기자, 〈(코린이 상식백과) 라이트닝 네트워크, 블록체인 확장성 문제 해결한다〉, 《데일리토큰》, 2018-12-10
- ↑ 스틸스타크, 〈[1] 블록체인 트릴레마〉, 《티스토리》, 2019-04-19
- ↑ 14.0 14.1 김유경 기자, 〈(루비니 vs 부테린의 암호화폐 대중화 논쟁) "거품은 거품일 뿐(루비니)" vs "꽃 피지 않은 기술(부테린)"〉, 《중앙시사매거진》, 2019-04-15
참고자료
- 오하영 기자, 〈현 블록체인이 갖는 ‘트릴레마 (Trilemma)’ 이슈의 해결 창구〉, 《블록체인투데이》, 2018-12-13
- Peter Sayer, 〈블록체인에 대한 기본 상식 5가지〉, 《CIO 코리아》, 2016-04-12
- 공부하는 마케터, 〈문과취향 쉬운 블록체인, 블록체인 트릴레마(Trillema)〉, 《티스토리》, 2018-09-12
- 네이버 한경 경제용어사전 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2066396&cid=42107&categoryId=42107
- 네이버 경제사전 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=783134&cid=42111&categoryId=42111
- 은예솔 기자, 〈호주중앙은행“암호화폐, 광범위하게 사용되는 일 없을 것”〉, 《블록인프레스》, 2019-06-21
- 스틸스타크, 〈블록체인 트릴레마〉, 《티스토리》, 2019-04-19
- 박원익 기자, 〈튜링상 수상 미칼리 MIT 교수 “블록체인 트릴레마 해결”〉, 《조선비즈》, 2019-01-25
- 수수, 〈(암호화폐) 블록체인의 트릴레마를 해결하기 위한 '알고랜드'(Algoland)〉, 《네이버 블로그》, 2019-05-28
- 반화넬, 〈블록체인 트릴레마를 해결하는 알고랜드: 실비오 미칼리 MIT 교수〉, 《아하》, 2019-04-21
- 박근모 기자, 〈비탈릭이 말하는 이더리움2.0의 핵심: PoS와 샤딩〉, 《코인데스크코리아》, 2019-04-08
같이 보기
