비트코인에서 차세대 블록체인까지.
오픈소스 프로젝트가 다음 새 버전을 개발할 때, 접미사 “-ng”로 “차세대”를 표시하는 것은 드문 일이 아닙니다. 다행히도 지금까지 빠르게 진화하는 블록체인은 이 명명 함정을 성공적으로 피했습니다. 하지만 이 오픈소스 생태계의 진화 과정에서 변화는 계속 발생하며, 좋은 아이디어는 전형적인 오픈소스 방식으로 많은 다른 프로젝트에서 채택되고, 융합되며, 진화합니다.
이 글에서 저는 다양한 세대의 블록체인을 살펴보고, 이 생태계가 직면한 문제를 처리할 때 어떤 아이디어가 나타나는지 보겠습니다. 물론 생태계를 분류하려는 모든 시도에는 한계가 있으며 —— 의견이 다른 사람들도 있습니다 —— 하지만 이것은 혼란스러운 블록체인 프로젝트에 대한 대략적인 가이드를 제공할 것입니다.
시작: 비트코인
1세대 블록체인은 비트코인 블록체인에서 시작되었으며, 이는 탈중앙화된 P2P 암호화폐를 기반으로 한 원장으로, Slashdot 웹사이트의 잡담에서 주류 주제로 발전했습니다.
이 블록체인은 분산 원장으로, 모든 사용자의 거래를 추적하여 그들이 이중 지불하는 것을 방지합니다(역사적으로 이 작업은 제3자인 은행에 위임되었습니다). 공격자가 시스템에서 장난치는 것을 방지하기 위해, 원장은 비트코인 네트워크에 참여하는 모든 컴퓨터에 복제되며, 매번 한 대의 컴퓨터만 원장을 업데이트할 수 있습니다. 어떤 컴퓨터가 원장 업데이트 권한을 얻을지 결정하기 위해, 시스템은 비트코인 네트워크의 컴퓨터들 사이에서 10분마다 경쟁을 진행하며, 이는 그들의 (많은) 에너지를 소비해야 경쟁에 참여할 수 있습니다. 승자는 지난 10분 동안 발생한 거래를 원장(블록체인의 “블록”)에 기록할 권한을 얻으며, 승자가 블록체인에 기록한 작업에 대해 약간의 비트코인 보상을 받습니다. 이 방식을 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘이라고 합니다.
이것이 블록체인의 가장 흥미로운 점입니다. 비트코인은 오픈소스 프로젝트로 2009년 1월에 발표되었습니다. 2010년에 이 요소들 중 많은 것이 조정될 수 있다는 것을 깨달으면서, 비트코인을 중심으로 커뮤니티인 bitcointalk 포럼이 형성되어 다양한 실험을 시작했습니다.
처음에 비트코인 블록체인은 분산 데이터베이스 형태로 보였으며, Namecoin 프로젝트가 등장한 후, 임의의 데이터를 거래 데이터베이스에 저장하는 것을 제안했습니다. 블록체인이 돈의 이전을 기록할 수 있다면, 도메인 이름과 같은 다른 자산의 이전도 기록할 수 있어야 합니다. 이것이 바로 Namecoin의 주요 사용 사례로, 2011년 4월에上线했습니다 —— 비트코인 등장 2년 후입니다.
Namecoin이 조정한 것은 블록체인의 내용이며, 라이트코인이 조정한 것은 두 가지 기술적 부분입니다: 첫째, 두 블록 사이의 시간 간격을 10분에서 2.5분으로 줄였고, 둘째, 경쟁 방식을 변경했습니다(scrypt로 SHA-256 보안 해시 알고리즘을 대체). 이것이 가능한 이유는 비트코인이 오픈소스 소프트웨어로 발표되었으며, 라이트코인은 본질적으로 비트코인과 다른 부분에서 완전히 동일하기 때문입니다. 라이트코인은 비트코인 합의 메커니즘을 수정한 첫 번째 포크이며, 이는 다른 더 많은 “코인”의 길을 열었습니다.
이 길을 따라 비트코인 코드베이스를 기반으로 한 다양한 변종이 점점 더 많아졌습니다. 그중 일부는 비트코인의 용도를 확장했습니다. 예를 들어 Zerocash 프로토콜은 거래의 익명성과 대체 가능성을 제공하는 데 중점을 두었지만, 결국 자체 통화인 Zcash로 분리되었습니다.
Zcash가 자체적인 혁신을 가져왔지만, 최근 “제로지식 증명”이라고 불리는 암호화 기술을 사용했지만, 대부분의 주요 비트코인 코드베이스와의 호환성을 유지했으며, 이는 상위 비트코인 혁신에서 이익을 얻을 수 있음을 의미합니다.
다른 프로젝트인 CryptoNote는 동일한 커뮤니티에서 싹텄지만 동일한 코드를 사용하지 않았으며, 비트코인을 배경으로 구축되었지만 다릅니다. 2012년 12월에 발표되었으며, 그 등장으로 인해 여러 암호화폐가 탄생했으며, 가장 유명한 모네로(2014)가 그중 하나입니다. 모네로는 Zcash와 다른 방법을 사용했지만 동일한 문제를 해결했습니다: 프라이버시와 대체 가능성.
오픈소스 세계에서 자주 발생하는 사례처럼, 동일한 작업을 수행하는 데 하나 이상의 도구를 사용할 수 있습니다.
차세대: “Blockchain-ng”
하지만 지금까지 이 모든 변종은 암호화폐를 개선하거나 다른 유형의 거래를 지원하도록 확장했을 뿐입니다. 따라서 2세대 블록체인이 등장했습니다.
커뮤니티가 블록체인의 사용법을 수정하고 기술적 부분을 조정하기 시작하자, 일부는 그 미래를 확장하고 재고하려는 사람들에게 이 조정은 오래 걸리지 않았습니다. 비트코인의 장기 추종자인 Vitalik Buterin은 2013년 말에 블록체인의 거래가 상태 머신의 상태 변화를 표현할 수 있어야 하며, 블록체인을 애플리케이션(“스마트 컨트랙트“)을 실행할 수 있는 분산 컴퓨터로 간주해야 한다고 제안했습니다. 이 프로젝트인 이더리움은 2015년 4월에上线했습니다. 분산 애플리케이션 실행에서 큰 성공을 거두었으며, 일부 매우 인기 있는 분산 애플리케이션(크립토키티)은 심지어 이더리움 블록체인을 느리게 만들었습니다.
이것은 현재 블록체인의 큰 한계를 증명했습니다: 속도와 용량.(속도는 보통 초당 거래 수로 측정되며, TPS라고 함) 이 속도 문제를 해결하기 위한 여러 제안이 있었으며, 샤딩에서 사이드체인, 그리고 “제2층” 솔루션까지. 여기서 더 많은 혁신이 필요합니다.
“스마트 컨트랙트”라는 단어가 유행하기 시작하면서, 이미 느린 것으로 확인된 기술로 실행하려면 다른 아이디어를 실현해야 했습니다: 허가형 블록체인. 지금까지 소개한 모든 블록체인 네트워크에는 두 가지 말하지 않은 특징이 있습니다: 첫째, 공개적입니다(누구나 그 기능을 볼 수 있음), 둘째, 허가가 필요 없습니다(누구나 참여할 수 있음). 이 두 부분은 분산된 제3자 기반이 아닌 통화를 실행하는 데 필요하고 필수적인 조건입니다.
블록체인이 암호화폐와 점점 더 분리되는 추세가 나타난다고 여겨지면서, 프라이버시와 허가 시나리오를 고려하는 것이 의미가 있습니다. 비즈니스 관계가 있지만 서로 완전히 신뢰하지 않는 컨소시엄 유형의 참여자는 이러한 블록체인 유형에서 이익을 얻을 수 있습니다 —— 예를 들어 물류 체인의 참여자, 정기적으로 양자 간 정산을 하거나 청산 센터를 사용하는 금융, 보험 또는 의료 기관.
설정을 “누구나 참여할 수 있음”에서 “초대받은 사람만 참여할 수 있음”으로 변경하면, 블록체인이 블록을 구축하는 방식을 더욱 변경하고 조정하는 것이 가능해지며, 일부 사람들에게는 결과가 매우 흥미로워질 것입니다.
첫째, 네트워크를 악의적이거나 스팸 참여자로부터 보호하기 위해 설계된 작업 증명(PoW)은 더 간단하고 리소스 소비가 적은 것으로 대체될 수 있습니다. 예를 들어 Raft 기반 합의 프로토콜. 더 높은 수준의 보안과 더 빠른 속도 사이에서 균형을 맞추며, 더 간단한 합의 알고리즘을 채택합니다. 더 많은 그룹에게 이상적입니다. 왜냐하면 그들은 암호화 기반 보증으로 다른 법적 관계 기반 보증을 대체할 수 있기 때문입니다. 예를 들어 경쟁으로 인한 대량의 에너지 소비를 피하기 위해, 작업 증명이 바로 이 경우입니다. 또 다른 혁신적인 곳은 지분 증명(PoS)를 사용하는 것으로, 이는 공용 네트워크 합의 메커니즘의 강력한 경쟁자입니다. 허가형 체인 네트워크처럼 자체적인 구현 방식을 찾을 것입니다.
허가형 블록체인 생성을 더 쉽게 만드는 여러 프로젝트가 있으며, Quorum(이더리움의 포크)과 Hyperledger의 Fabric과 Sawtooth를 포함하며, 이는 새로운 코드를 기반으로 한 두 개의 오픈소스 프로젝트입니다.
허가형 블록체인은 공용의 비허가 방식 블록체인의 일부 복잡한 문제를 피할 수 있지만, 자체적으로도 일부 문제가 있습니다. 참여자를 올바르게 관리하는 것이 그중 하나입니다: 누가 참여할 수 있습니까? 어떻게 식별합니까? 어떻게 네트워크에서 제거합니까? 네트워크의 한 엔티티가 중앙 공개 키 인프라(PKI)를 관리합니까?
블록체인의 개방적 본질
지금까지의 모든 사례에서 한 가지는 명확합니다: 블록체인을 사용하는 목표는 네트워크의 참여자와 그것이 생성하는 데이터의 신뢰 수준을 높이는 것이며, 이상적으로는 추가 작업 없이 사용하기에 충분해야 합니다.
이 네트워크에 동력을 제공하는 소프트웨어가 자유롭고 오픈소스일 때만 이러한 신뢰 수준에 도달할 수 있습니다. 올바른 전용 분산 블록체인이라도 그 본질은 여전히 동일한 제3자 코드를 실행하는 사적 에이전트의 집합입니다. 본질적으로 블록체인의 소스 코드는 오픈소스여야 하지만, 오픈소스만으로는 충분하지 않습니다. 생태계가 지속적으로 성장함에 따라 이것은 최소한의 보장이자 추가 혁신의 원천입니다.
마지막으로 언급할 가치가 있는 것은, 블록체인의 개방적 본질이 혁신과 변화의 원천으로 여겨지지만, 그것은 또한 거버넌스 형태로도 여겨집니다: 코드 거버넌스, 사용자가 실행하기를 기대하는 모든 특정 버전은 그들이 전체 네트워크에 포함되어야 한다고 생각하는 기능과 방법을 포함해야 합니다. 이 측면에서 설명해야 할 점은, 일부 블록체인의 개방적 본질이 “변질”되고 있다는 것입니다. 하지만 이 문제는 해결되고 있습니다.
제3세대와 제4세대: 거버넌스
다음으로, 저는 제3세대와 제4세대 블록체인을 고려하고 있습니다: 블록체인은 거버넌스 도구를 내장할 것이며, 프로젝트는 다양한 블록체인 간의 상호 연결 문제를 해결하여 그들 사이에서 정보와 가치를 교환할 수 있게 할 것입니다.
저자 소개
axel simon: 장기간 자유 및 오픈소스 소프트웨어 애호가로, Red Hat에서 근무하며 보안과 블록체인 기술, 분산 시스템 및 프로토콜에 관심을 갖고 있습니다. 인터넷과 그 성과(지식 공유, 정보 접근, 탈중앙화, 네트워크 중립성)를 보호하는 데 전념합니다.
출처 명시:개발자 관계 »
