[이정훈의 암호화폐 읽기]<9>채굴량 제한된 비트코인, 작업증명의 대안

작업 증명(PoW)과 지분 증명(PoS)을 비교한 그림. 작업 증명은 쉽게 말해 일한 만큼 보상받는 체계이고, 지분 증명은 가진 만큼 보상받는 체계다. 작업 증명은 갈수록 채굴이 어려워지는 반면 지분 증명은 갈수록 유통량이 줄어드는 단점이 있다.

[이데일리 이정훈 기자] 앞서 두 편의 저희는 비트코인 블록체인 시스템에서 공공거래장부에서 거래내역을 담고 있는 블록을 형성하는 작업 증명(PoW·Proof of Work)과 그에 따른 보상으로서의 비트코인 발행에 대해 연이어 살펴 봤습니다. 다시 간단히 요약하자면, 비트코인 네트워크에 참여하는 컴퓨터(=노드)는 작업 증명을 위해 수많은 연산을 해야 하구요, 이 행위를 채굴(mining)이라고 부릅니다. 그리고 채굴에 성공할 경우 보상으로 새롭게 발행된 비트코인을 받게 됩니다.

그러나 바로 이 대목에서 고민은 시작됩니다. 아시다시피 사토시 나카모토는 비트코인을 처음 만들 때부터 채굴량을 2100만개로 제한했습니다. 이렇다보니 비트코인 블록체인이 제대로 작동할 수 있도록 해주는 원동력인 채굴자들에게 그 수고에 합당한 보상을 해주기 어려워 집니다. 비트코인 채굴량이 한계에 가까워지면 채굴자들은 비트코인을 받지 못하고 거래에 따른 수수료만 보수로 얻게 됩니다. 이용자를 더 늘리기 위해 수수료라도 낮출라 치면 채굴자들이 얻게 되는 보상을 더 줄어들게 되구요. 이러면 채굴자들은 네트워크에서 이탈하게 되고 채굴자 수가 줄어들면 계산 난이도가 낮아져 외부 공격에 취약해지고 맙니다. 그러면 다시 이용자수가 줄어드는 악순환에 빠지게 되는 것이죠.

이에 대처하기 위해 작업 증명의 대안들이 등장하기 시작합니다. 지분 증명(PoS·Proof of Stake)이 그 대표적 예입니다. 지분 증명은 보유하고 있는 지분(=코인 수량)에 따라 채굴자가 정해지는 방식입니다. 만약 전체 1% 정도의 코인을 가지고 있는 채굴자라면 채굴에 성공할 수 있는 확률이 1%가 되는 식입니다. 작업 증명과 마찬가지로 코인을 가지고 있는 노드들 모두가 합의를 통해 블록에 데이터를 추가할 수 있고 이 과정에서 많은 코인을 가진 노드가 데이터를 업데이트할 수 있는 권한을 더 많이 갖는 것이 지분 증명인 셈입니다. 이 역시 블록이 생성될 때 보상으로서 코인을 받게 받는데 이는 지분에 대한 이자 개념으로 볼 수 있겠습니다. 특히 지분 증명은 작업 증명보다 외부 공격에 더 강한 것으로 볼 수 있는데요, 공격을 하려면 비트코인을 많이 가져야 하기 때문에 결국 자신이 공격의 가장 큰 피해자가 될 수 밖에 없기 때문이죠.

물론 전체 지분 51%를 소유한 누군가가 데이터 업데이트 권한을 쥐고 흔들 수 있는 위험이 없는 것은 아닙니다만, 작업 증명을 위해 에너지 소모가 굉장히 큰 대량의 채굴기를 돌리는 것보다는 지분 증명이 훨씬 더 효율적입니다. 또한 작업 증명에서 51%의 해시 파워를 확보하는데 들어가는 비용보다 지분 증명에서 전세계 자산의 51%를 가지는데 필요한 비용이 훨씬 더 커 사실상 중앙 집권화가 더 어려울 수 있습니다. 시가총액 기준으로 2위 암호화폐인 이더리움(Ethereum)을 만든 비탈릭 부테린은 이르면 연내에 이더리움의 채굴 방식을 작업 증명에서 지분 증명으로 전환할 예정입니다. 이더리움이 이같은 업데이트에 처음으로 성공할 경우 암호화폐에도 거대한 변화가 나타날 수 있으며 이더리움만 놓고 봐도 그 성패여부에 따라 아주 큰 가격 변동이 나타날 수 있을 것으로 보입니다.

그 밖에도 아직 사용된지 얼마 안된 합의 알고리즘도 있는데, 중요도 증명(PoI·Proof of Importance)이 그 것입니다. 지분이 높은 사람에게 보상을 주는 건 지분 증명과 동일하지만 그 외에도 어떤 유저와 거래했는지, 얼마나 많은 사람들과 거래했는지 등 (네트워크 내에서의) 활동량이 많을수록 더 보상해주는 방식을 말합니다. 얼마전 일본 암호화폐 거래소인 코인체크에서 발생한 해킹으로 인해 유출사고가 생겨 유명세를 탔던 NEM(뉴이코노미무브먼트)이 사용하고 있는 합의 알고리즘입니다. 특히 NEM에서는 거래량과 신뢰를 가장 중요한 고려요소로 삼고 있습니다.

여기서 중요한 건, 채굴 방식이 작업 증명이건 지분 증명이건 중요도 증명이건 간에 정도의 차이는 있지만 모두 컴퓨터가 필요하고 전기료가 들어가고 시간도 투자해야 한다는 겁니다. 이런 과정이 없다면 개방형 블록체인은 그 시스템을 멈춰버리고 마는 겁니다. 선의로 이같은 수고를 감당할 참여자는 없다고 보고 이를 작동하기 위해 투입하는 보상(인센티브)이 바로 암호화폐입니다. 이 때문에 ‘암호화폐는 규제하되 블록체인은 육성하겠다’는 우리 정부의 공식 입장은 어불성설이라는 비판을 받는 겁니다.